Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Тонкопленочные гетероструктуры оксидных сверхпроводников и их применение для сверхпроводниковых квантовых интерферометров

Диссертация: Тонкопленочные гетероструктуры оксидных сверхпроводников и их применение для сверхпроводниковых квантовых интерферометров
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Множество применений сверхпроводниковой электроники относятся к разряду ключевых технологий, активно развивающихся в настоящее время и имеющих впечатляющие перспективы широкого использования как в научных исследованиях так и в индустрии 21-го века. Оксидные соединения со структурой типа перовскита образуют технологически совместимую совокупность материалов, имеющих большое разнообразие… Читать ещё >

Тонкопленочные гетероструктуры оксидных сверхпроводников и их применение для сверхпроводниковых квантовых интерферометров (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • ГЛАВА 1. СВОЙСТВА ТОНКИХ ПЛЕНОК И ГЕТЕРОСТРУКТУР НА ОСНОВЕ УВСО
    • 1. 1. Напыление и свойства тонких пленок УВСО и РВСО
    • 1. 2. Влияние окисления на транспортные свойства пленок
    • 1. 3. Структурирование пленок методами ионного и химического травления
    • 1. 4. Модификация межслойных границ
    • 1. 5. Микроструктурные и транспортные свойства гетероструктур УВСО/РВСО/УВСО
    • 1. 6. Выводы к главе 1
  • ГЛАВА 2. ПРИГОТОВЛЕНИЕ И СВОЙСТВА КВАЗИПЛАНАРНЫХ И БИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ДЖОЗЕФСОНОВСКИХ ПЕРЕХОДОВ
    • 2. 1. Приготовление и свойства туннельных переходов УВС0/
  • /А10Х/А
    • 2. 2. Приготовление квазипланарных торцевых джозефсоновских переходов
    • 2. 3. Микроструктурные свойства квазипланарных джозефсоновских переходов
    • 2. 4. Транспортные свойства квазипланарных переходов на постоянном токе
    • 2. 5. Микроволновые свойства квазипланарных джозефсоновских переходов
    • 2. 6. Приготовление субмикронных бикристаллических переходов
    • 2. 7. Микроструктурные свойства бикристаллических переходов
    • 2. 8. Транспортные свойства бикристаллических переходов
    • 2. 9. Выводы к главе 2
    • ГЛАВА 3. АВТОНОМНЫЕ ВТСП СКВИДЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
      • 3. 1. Устройство
  • ВТСП ПТ-СКВИДов и оценки их основных параметров
    • 3. 2. Приготовление и тестирование
  • ВТСП ПТ-СКВИДов
    • 3. 3. Характеристики автономных
  • ВТСП ПТ-СКВИДов
    • 3. 4. Шумовые свойства автономных ПТ-СКВИДов
    • 3. 5. Поведение
  • ВТСП ПТ-СКВИДов в магнитных полях. ф
    • 3. 6. Выводы к главе 3
  • ГЛАВА 4. ТРАНСФОРМАТОРЫ ПОТОКА НА ОСНОВЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ
    • 4. 1. Объемные концентраторы магнитного потока
    • 4. 2. Однослойные тонкопленочные трансформаторы потока
    • 4. 3. Многослойные тонкопленочные трансформаторы потока с многовитковой катушкой связи
    • 4. 4. Динамический диапазон трансформаторов потока
  • Ф
    • 4. 5. Выводы к главе 4
  • ГЛАВА 5. ВТСП ПТ-СКВИД МАГНИТОМЕТРЫ
    • 5. 1. Интегрированные магнитометры с автотрансформаторной связью
    • 5. 2. Магнитометры с многовитковой катушкой связи
    • 5. 3. Шумовые свойства магнитометров в магнитных экранах
    • 5. 4. Шумовые свойства магнитометров в неэкранированном пространстве
    • 5. 5. Выводы к главе 5
  • ГЛАВА 6. ВТСП ПТ-СКВИД ГРАДИОМЕТРЫ
    • 6. 1. Градиометры с автотрансформаторной связью
    • 6. 2. Градиометры с с многовитковой катушкой связи
    • 6. 3. Электронные градиометры
    • 6. 4. Шумовые свойства градиометров
    • 6. 5. Выводы к главе 6. ф
  • ГЛАВА 7. ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЙ ВТСП ПТ-СКВИДОВ
    • 7. 1. Неразрушающий контроль материалов
    • 7. 2. ВТСП СКВИД-микроскопия
      • 7. 2. 1. Сканирующий СКВ ИД микроскоп
      • 7. 2. 2. СКВИД микроскоп с проводником магнитного потока
    • 7. 3. Биомагнетизм
    • 7. 4. Выводы к главе 7

Множество применений сверхпроводниковой электроники относятся к разряду ключевых технологий, активно развивающихся в настоящее время и имеющих впечатляющие перспективы широкого использования как в научных исследованиях так и в индустрии 21-го века. Оксидные соединения со структурой типа перовскита образуют технологически совместимую совокупность материалов, имеющих большое разнообразие электрических и магнитных свойств благодаря наличию в них сильно коррелированных электронных систем. Оксидные гетероструктуры имеют широкий диапазон актуальных применений, включающих магнитные и химические сенсоры, цифровые приборы, микроволновые компоненты, элементы магнитной памяти и записи, катализаторы, многослойные конденсаторы и топливные элементы. Оксидный сверхпроводник УВа2Сиз07х (УВСО) относится к классу высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), имеющих огромный потенциал применений благодаря повышению рабочей температуры сверхпроводниковых устройств до температуры кипения жидкого азота и значительно большей амплитуде параметра порядка по сравнению с традиционными — низкотемпературными сверхпроводниками (НТСП). Имеется актуальная потребность в развитии воспроизводимой технологии высококачественных многослойных тонкопленочных ВТСП структур типа джозефсоновских переходов, трансформаторов магнитного потока и др., включающих сверхпроводящие, диэлектрические полупроводниковые и ферроэлектрические прослойки.

Одним из основных элементов сверхпроводниковой электроники является сверхпроводниковый квантовый интерференционный детектор (СКВИД) — наиболее чувствительный детектор потока магнитного поля, служащий для измерения многих физических характеристик, трансформируемых в магнитный поток. Получение и исследование СКВИД-структур представляет собой значительный фундаментальный и практический интерес. Характеристики СКВИДов определяются квантовыми эффектами, происходящими в джозефсоновских переходах и сверхпроводящих пленках. Изучение и оптимизация наблюдаемых в ® СКВИДах квантовых процессов позволяет изготовлять на основе СКВИДов постоянного тока (ПТ-СКВИД) измерительные системы, обладающие рекордной чувствительностью по магнитному полю, приближающейся к квантовому пределу по энергетическому разрешению с ~ h"6.6×10″ 34 Дж/Гц. Областями применения СКВИДов являются, например, измерительные системы для биомагнетизма, неразрушающего контроля материалов, для характеризации пучков в ускорителях элементарных частиц и для геомагнитных исследований. ф На момент начала работы по данной теме (1990 г.) только разрабатывались методики эпитаксиального осаждения пленок оксидного сверхпроводника YBa2Cu307. x (YBCO) [Wu et al., 1987] и технологически совместимой с ним несверхпроводящей керамики РгВа2СизС>7х (РВСО) [Poppe et al., 1989] на подложки SrTiO? и ЬаАЮз. Проводились первые попытки изготовления ВТСП джозефсоновских переходов различного типа, а также оптимизация и сравнение их характеристик с целью выявления лучших переходов для конкретных применений. Появились первые ВТСП СКВИДы, уступающие на несколько порядков по чувствительности НТСП СКВИДам. ® Весьма проблематичной была интеграция ВТСП СКВИДов в измерительные системы из-за быстрой деградации пленок оксидных сверхпроводников в воздухе, а также из-за отсутствия апробированных методов их пассивирования и/или капсулирования.

В настоящей работе проведены разработка, оптимизация и изучение характеристик элементов ВТСП электроники на примере ВТСП гетероструктур, включающих металлооксидные пленки, джозефсоновские контакты и ПТ-СКВИД сенсоры. В работе было выполнено исследование и совершенствование эпитаксиального роста в ВТСП гетероструктурах. Кроме того, был разработан оригинальный метод структурирования ВТСП пленок, который был применен для создания оригинальных квазипланарных джозефсоновских переходов, а также — множества разнообразных ВТСП СКВИД магнитометров и градиометров, имеющих рабочую температуру 77.4 К. Ввиду актуальной потребности в СКВИДах основной упор в данной работе был сделан на разработке воспроизводимой технологии высококачественных и надежных ВТСП ПТ-СКВИД сенсоров, пригодных для интеграции в многоканальные измерительные системы. Была выполнена апробация ПТ-СКВИДов для различных применений. В целом работа представляет собой комплекс исследований, направленных на решение всей совокупности проблем, начиная с разработки и приготовления ВТСП микроструктур и изучения их фундаментальных свойств и кончая созданием конкуррентноспособных СКВИД систем, обладающих рекордными характеристиками и предназначенными для множества актуальных применений.

Целью диссертационной работы является решение следующих основных проблем:

1. Разработка эпитаксиальных гетероструктур оксидных сверхпроводников с котролируемыми на атомарном уровне межслойными границами.

2. Разработка и усовершенствование квазипланарных и бикристаллических джозефсоновских ВТСП переходов с целью увеличения 1сКп, уменьшения шумов и улучшения воспроизводимости, необходимые для повышения чувствительности ПТ-СКВИДов.

3. Разработка ВТСП ПТ-СКВИД магнитометров и градиометров с оптимизацией параметров, наиболее важными для различных применений.

4. Апробация ВТСП ПТ-СКВИД магнитометров и градиометров в измерительных системах для применений в биомагнетизме и неразрушающем контроле материалов.

Научная новизна работы. Следующие результаты получены впервые:

1. Усовершенствование метода напыления при высоком давлении кислорода до уровня, достаточного для рутинного получения высококачественных пленок оксидных материалов, в частности, YBCO и РВСО. Это оказалось возможным, в частности, благодаря разработанному автором методу металлизации мишеней.

2. Экспериментально изучены микроструктурные и транспортные свойства пленок YBCO и РВСО, изготовленных методом напыления при высоком давлении кислорода.

3. Экспериментально изучены различные методы окисления пленок YBCO и его влияние на транспортные свойства пленок. Впервые показано, что окислительная способность кислородной плазмы, создаваемой микроволновым излучением или тлеющим разрядом в напылительной установке, превышает окислительную способность молекулярного кислорода. Данное исследование позволило оптимальным образом насыщать кислородом джозефсоновские переходы и многослойные гетероструктуры для достижения их наивысших сверхпроводящих параметров.

4. Разработана методика формирования рисунка в пленках YBCO и РВСО с помощью фотолитографии электронного фоторезиста РММА и химического травления пленок в безводном спиртовом растворе брома.

Изучены микроструктурные и транспортные свойства межслойных соединений, образованных данным химическим травлением. Показано, что в отличии от травления электронным пучком безводное химическое травление позволяет получать атомарно-чистые поверхности, пропускающие на порядок больший сверхток.

5. Экспериментально разработаны и исследованы джозефсоновские ВТСП переходы нового типа — квазипланарные переходы с прослойкой из полупроводника РВСО в качестве туннельного барьера с прыжковым типом проводимости. Изучены транспортные и микроволновые свойства данных переходов. Показано, что в отличие от стандартных торцевых переходов они имеют меньшее сопротивление, несут больший сверхток и имеют большее характерное напряжение Ус = 1СЯП. Впервые предложен и внедрен способ модификации межслойных границ с помощью бомбардировки ионным пучком.

6. Экспериментально разработаны и исследованы ВТСП СКВИДы с использованием квазипланарных и субмикронных бикристаллических переходов. Проведена оптимизация пленок, джозефсоновских переходов и конфигурации СКВИДов для работы при темпрературе жидкого азота 77.4 К. Обнаружено, что ВТСП ПТ-СКВИДы с квазипланарными джозефсоновскими переходами благодаря эффекту частичного экранирования внешнего магнитного поля верхним электродом способны работать в полях до 0.1 Тл без существенного подавления тока смещения. В случае с субмикронными бикристаллическими переходами достигнуты оптимальное для СКВИДов значение Яп ~ 10 Ом и характерное напряжение Ус ~ 0.4 мВ при Т = 77.4 К, что позволило рутинным образом получать СКВИДы с большой глубиной модуляции, лучшим разрешением по магнитному потоку и улучшенной стабильностью при работе в магнитно-неэкранированном пространстве.

7. На основе представленной в п. З технологии были экспериментально разработаны, изготовлены, оптимизированы и исследованы многовитковые тонкопленочные трансформаторы потока в магнитометрической и градиометрической конфигурации с использованием РВСО в качестве межслойной изоляции и безводного химического травления для формирования рисунка в нижних слоях. Изучены микроструктурные, шумовые и транспортные свойства трансформаторов потока.

8. На базе представленных в п. 5 ВТСП ПТ-СКВИДов и трансформаторов потока созданы сверхчувствительные магнитометры и градиометры, имеющие разрешение, соответственно, 6 фТлЛ/Гц и 30 фТл/см^Гц при 77.4 К, что вплоть до настоящего времени является мировым рекордом. Разработано оригинальное капсулирование датчиков, позволяющее достигать наилучшие шумовые характеристики датчиков в магнитно-неэкранированном объеме и обеспечивать их долговременную стабильность к термоциклированию и хранению в воздухе при комнатной температуре.

9. Проведена апробация представленных в п. 7 ВТСП ПТ-СКВИД магнитометров и градиометров, в частности, для применений в биомагнетизме и неразрушающем контроле материалов. Установлено, что данные датчики удовлетворяют предъявляемым требованиям и могут быть использованы как для вышеупомянутых, так и для многих других применений. Оказалось, что по чувствительности, помехозащищенности и долговременной стабильности данные датчики превосходят известные аналоги, производимые во множестве конкурирующих лабораторий по всему миру.

Практическая ценность диссертационной работы заключается, в первую очередь, в разработке технологии многослойных гетероструктур оксидных сверхпроводников и, в частности, технологии приготовления сверхчувствительных датчиков магнитного поля и градиента магнитного поля, способных стабильно функционировать в магнитно-неэкранированном объеме. Проведенный цикл исследований также позволил:

1. Существенно усовершенствовать приготовление пленок УВСО и РВСО методом напыления при высоком давлении кислорода, который позволяет сохранить стехиометрию и получать наилучшее качество микроструктуры и других параметров оксидных пленок. В частности, предложенный и внедренный автором способ металлизации мишеней позволил существенно улучшить стабильность кислородной плазмы и долговременную стабильность мишеней. Данный метод также может быть использован (и в настоящее время уже широко используется) для напыления многих других оксидных пленок, например, пленок ВТСП КеВа2Сиз07. х (Яе= У, Рг, N (1, 0(1, Но, Ей), В128г2Са, Си2Оу, В128г2Са2Си3Оу, (ВаК)ВЮз, Ш2. х (Се8г)хСи04, пленок диэлектриков 8гТЮ3, ЬаАЮз, ВаТЮ3, ВаТЬОз, Се02, ШСаАЮ4, Г^О, У203, YSZ, пленок материалов с колоссальным магнитным сопротивлением (ЬаСа)Мп03, (Рг8г)Мп03 и многих других.

2. Изучение различных методов окисления пленок УВСО позволило оптимальным образом насыщать кислородом джозефсоновские переходы и многослойные гетероструктуры оксидных сверхпроводников для достижения их наилучших сверхпроводящих параметров.

3. Разработана специальная методика формирование рисунка в тонкопленочных гетероструктурах УВСО и РВСО с помощью фотолитографии электронного фоторезиста РММА и химического травления пленок в безводном спиртовом растворе брома. Данная методика позволила получать атомарно-чистые поверхности, пропускающие рекордно большой сверхток. Продемонстрирована возможность комбинации данного метода с электронно-лучевым травлением для формирования рисунка с микронным разрешением, что существенно расширяет область применения данной технологии.

4. Предложен и внедрен способ модификации межслойных границ с помощью бомбардировки ионным пучком (interface engineering), который в дальнейшем был широко использован, в частности, для создания высокочастотных цифровых интегральных ВТСП микросхем, так как данный метод обеспечивает наилучшую воспроизводимость при изготовлении ВТСП переходов.

5. Экспериментально разработанные и исследованные ВТСП СКВИДы с использованием квазипланарных и субмикронных бикристаллических переходов имеют широкий спектр применений благодаря высокой рабочей температуре 77.4 К, возможностью работы при повышенных значениях магнитного поля, большой глубиной модуляции, хорошим разрешением по магнитному потоку и улучшенной стабильностью при работе в магнитно-неэкранированном пространстве. В частности, представляется перспективным использование данных СКВИДов для целей неразрушающего контроля и магнитной микроскопии.

6. Показано, что разработанная технология тонкопленочных гетероструктур может быть использована по крайней мере для приготовления квазипланарных джозефсоновские переходов и высококачественных многовитковых тонкопленочных трансформаторов потока. Большая величина сверхтока данных трансформаторов потока позволяет их использование при перемещениях в земном магнитном поле. Это открывает широкие возможности для использования чувствительных ВТСП магнитометров и градиометров, в частности, при геомагнитных исследованиях, например, при магнитном картографировании местности в археологии.

7. Созданные на базе вышеупомянутых ПТ-СКВИДов и трансформаторов потока свехчувствительные магнитометры и градиометры имеют разрешение 6 фТл/л/Гц и 30 фТл/см^Гц при температуре жидкого азота, что вплоть до настоящего времени является непревзойденным мировым рекордом. Разработанное оригинальное капсулирование датчиков, позволяет достигать наилучшие шумовые характеристики датчиков в магнитно-неэкранированном объеме и обеспечивать их долговременную стабильность к термоциклированию и хранению в воздухе при комнатной температуре. Оказалось, что по чувствительности, помехозащищенности и долговременной стабильности данные датчики превосходят все известные аналоги, производимые во множестве конкурирующих лабораторий по всему миру. Сочетание лучшего разрешения и стабильности явились решающими факторами, определившими использование данных датчиков во множестве измерительных СКВ ИД систем.

8. Проведенная апробация вышеупомянутых СКВИД магнитометров и градиометров, в частности, для применений в биомагнетизме и неразрушающем контроле материалов показала, что датчики удовлетворяют предъявляемым требованиям и могут быть использованы как для вышеупомянутых, так и для многих других применений.

Апробация работы.

Основные материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах ИРЭ РАН, на заседаниях немецкого физического общества, на научных семинарах университета г. Вупперталь и Института Твердотельных Исследований Исследовательского Центра г.

Юлих (Германия). Основные положения и результаты диссертации докладывались на 47 всесоюзных и международных конференциях, таких как: международных конференциях по прикладной сверхпроводимости (Applied Superconductivity Conference, ASC) в 1990, 1992, 1994, 1996, 1998 и 2000 годахевропейских конференциях по прикладной сверхпроводимости.

• (European Conference on Applied Superconductivity, EuCAS) в 1991, 1993, 1995, 1997, 1999, 2001, 2003, и 2005 годахмеждународных конференциях по биомагнетизму (Biomag) в 2000 и 2002 годахмеждународных конференциях по материалам и механизмам сверхпроводимости и высокотемпературным свехпроводникам (Materials and Mechanisms of Superconductivity and High Temperature Superconductors, M2S-HTSC) в 1994 и 2000 годахмеждународных конференцях по сверхпроводниковой электронике (International Superconducting Electronics Conference, ISEC) в 1995 и 1997 ф годахмеждународных конференцях по криоохладителям (International.

Cryocooler Conference, ICC) в 1996 и 1997 годахVI Трехстороннем Германо-Российско-Украинском Семинаре по высокотемпературной сверхпроводимости в 1993 году и многих других.

Публикации.

По результатам вошедших в диссертацию исследований имеется 80 печатных работ, основная часть которых опубликована в ведущих отечественных и зарубежных реферируемых журналах.

Личный вклад.

Основная часть содержания диссертации основана на работах, написанных автором лично в качестве первого автора в соавторстве с сотрудниками по различным проектам. В данных работах личный вклад автора состоял в постановке задачи, разработке шаблонов для фотолитографии, оптимизации напылительных установок, изготовлении образцов, участии в выполнении измерений, в обсуждении и интерпретации экспериментальных результатов. В остальных работах личный вклад автора состоял в изготовлении образцов, участии в выполнении измерений, в обсуждении и интерпретации экспериментальных результатов. Изображения атомарной структуры приготовленных автором образцов были получены с помощью просвечивающего электронного микроскопа специалистом исследовательского центра г. Юлих (Германия) C.L.Jia и его сотрудниками.

На защиту выносятся лишь результаты, полученные лично автором.

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка публикаций автора по теме диссертации и списка цитированной литературы. Объём диссертации составляет 402 страницы, включая 175 рисунков и список литературы из 302 наименований.

6.5. Выводы к главе 6.

В процессе разработки ВТСП ПТ-СКВИД градиометров и изучения их свойств были получены следующие основные результаты:

1. Впервые достигнута чувствительность ~ 50 фТл/смГц при температуре 77.4 К для автотрансформаторных ВТСП ПТ-СКВИД градиометров с дополнительным флип-чип однослойным градиометрическим трансформатором потока размера ~ 5 см. В отсутствии флип-чип трансформатора чувствительность автотрансформаторных ВТСП ПТ-СКВИД градиометров, изготовленных на подложках размером 10 мм х 10 мм, составила ~ 1 пТл/см ^/Гц при температуре 77.4 К.

2. Впервые достигнут собственный баланс автотрансформаторных ВТСП ПТ-СКВИД градиометров с флип-чип однослойным градиометрическим трансформатором потока ~ 4000 в плоскости, параллельной поверхности пленок и ~ 1800 в перпендикулярном поверхности пленок направлении. Данный баланс обусловлен микронной точностью фотолитографического изготовления тонкопленочного трансформатора потока.

3. Впервые разработаны и изготовлены ВТСП ПТ-СКВИД градиометры разрешением лучше ~ 40 фТл/смГц при 77.4 К при использовании флип-чип многослойного градиометрического трансформатора потока, имеющего многовитковую катушку связи и базовую длину ~ 1 см.

4. Впервые изучены низкочастотные шумы ВТСП ПТ-СКВИД флип-чип градиометров с многовитковой катушкой связи в экранированном и неэкранированном пространстве как при постоянном, так и при переменном токе смещения. Достигнуто спектральное разрешение градиометра ~ 100 фТл/см «^Гц при 77.4 К на частоте ~ 1 Гц.

5. Обнаружено увеличение низкочастотных шумов ВТСП ПТ-СКВИД флип-чип градиометров с многовитковой катушкой связи в неэкранированном пространстве до ~ 1 пТл/см «^Гц при 77.4 К на частоте ~ 1 Гц. Данное увеличение низкочастотных шумов объясняется движением вихрей Абрикосова в пленках приемной катушки.

6. Разработаны и протестированы ряд способов пассивирования и капсулирования ВТСП ПТ-СКВИД флип-чип градиометров. Впервые достигнута многолетняя долговременная стабильность ВТСП градиометров хранящихся при комнатной температуре и при многократном термоциклировании до рабочей температуры 77.4 К.

ГЛАВА 7.

ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЙ ВТСП ПТ-СКВИДОВ.

Развитие технологии ВТСП приводит к существенному расширению областей применений сверхпроводниковой электроники и, в первую очередь,.

• применения ВТСП ПТ-СКВИДов. Одним из преимуществ ВТСП структур является возможность увеличения рабочей температуры до температуры кипения жидкого азота 77.4 К. Первым следствием этого становится кардинальное увеличение ресурса криосистем: скорость испарения жидкого азота почти на порядок меньше скорости испарения жидкого гелия из криостатов сравнимых размеров. В то время как стандартные НТСП системы необходимо наполнять жидким гелием, как минимум, раз в неделю, сравнимые по размерам и количеству каналов измерительные ВТСП системы.

Ф могут быть дозаправлены жидким азотом реже чем раз в месяц. Это дает возможность значительно облегчить работу обслуживающего персонала. Дополнительным преимуществом работы при температуре кипения жидкого азота 77.4 К является также значительно более простая возможность организации автоподлива азота по сравнению с автоподливом гелия. Также в данном случае значительно упрощается использование криокулеров.

Области применения ВТСП ПТ-СКВИД датчиков определяются, в частности, их чувствительностью. На рис. 7.0.1 представлена актуализированная автором диаграмма из работ [Т^а1у, 1989, 1996] демонстрирующая характерные магнитные поля и частотные диапазоны некоторых из возможных применений ПТ-СКВИДов. Линии указывают чувствительность коммерчески доступных ВТСП ПТ-СКВИД магнитометров и наилучших НТСП ПТ-СКВИД магнитометров. Пунктирной линией отмечена типичная чувствительность разработанных автором ВТСП ПТ.

СКВИД магнитометров с 16-мм многослойным трансформатором потока при рабочей температуре 77.4 К.

— 8.

— 10.

10 го to Ф t.

— о -12 .92 10 и. о я5 с.

О) я.

5 .14 10.

SQUID.

Magnetocardiography.

Geophysical.

Magnetic Anomaly Detection.

HTS SQUID sensors.

Magnetoencephalography.

LTS SQUID sensors.

Susceptometry.

Лг’чЧчЧЧ • <�¦:¦¦¦ v.

Non-Destructive Test and Evaluation.

Frequency (Hz).

Рис. 7.0.1. Характерные магнитные поля и частотные диапазоны некоторых из возможных применений ПТ-СКВИДов [Ра^а1у, 1989, 1996]. Линии указывают чувствительность коммерчески доступных ВТСПи НТСП-ПТ-СКВИД магнитометров. Пунктиром отмечена чувствительность разработанных автором 16-мм ВТСП магнитометров при 77.4 К.

Как видно на рис. 7.0.1, с точки зрения собственной чувствительности ВТСП ПТ-СКВИД магнитометры подходят для использования практически во всех представленных областях применений. Необходимо, однако, отметить, что для ряда применений необходимо проводить измерения в относительно широком диапазоне частот. Например, в случае магнитокардиографии для получения информации, имеющей медицинскую ценность, минимальный частотный диапазон составляет 0.1 — 300 Гц (см. раздел 7.2).

Большой интерес представляют направления исследований, связанные с тестированием многослойных конструкций где стандартные методы неразрушающего контроля типа ультразвуковой диагнистики имеют ограниченные возможности применения. При так называемом активном тестировании зондирующий сигнал приводит к возбуждению магнитного отклика в исследуемом объекте. В качестве примеров можно привести зондирование вихревыми токами обшивки самолетов и проверку целостности арматуры железобетонных конструкций методом ее намагничивания. Если измерения не требуют большого динамического диапазона, то использование стандартных методов на основе датчиков Холла или индукционных катушек часто оказывается предпочтительней. Основным преимуществом СКВИДов для данных применений является их большой динамический диапазон (~ 180 дБ). Причем даже без трансформатора потока типичная чувствительность автономного СКВИДа ~ 10 пТл/л/Гц оказывается достаточной для данных измерений. При амплитуде зондирующего сигнала ~ 10 мТл возможно измеренияе отклика амплитудой менее 1 нТл с достаточно высоким отношением сигнал-шум ~ 100. Возможность использования при этом метода синхронного детектирования позволяет достичь максимальной чувствительности измерений.

Разработанные автором квазипланарные джозефсоновские переходы в составе автономных ПТ-СКВИДов были успешно апробированы для тестирования соленоидов, предназначенных для использования в экспериментах по ядерному магнитному резонансу (ЯМР). Основное требование к данным соленоидам состоит в обеспечении однородности магнитного поля в максимально большом объёме. Задача состояла в проверке качества соленоидов, имеющих однородность магнитного поля на уровне единиц 10″ 6 в объёме нескольких кубических сантиметров. Для изготовления данных соленоидов используются сборки из основного соленоида с несколькими последовательно намотанными корректирующими катушками. Процедура изготовления корректирующих катушек предполагает многократное тестирование соленоидов с помощью магнитного датчика, имеющего линейность также на уровне единиц 10″ 6. Автономные ПТ-СКВИДы с квазипланарными джозефсоновскими переходами оказались способны работать в больших магнитных полях без проявления гистерезисных эффектов и продемонстрировали необходимый уровень чувствительности и линейности.

С помощью СКВИДа измеряются изменения магнитного потока через его петлю. Данный поток можно создать с помощью тока, протекающего по плотно прижатой к СКВИДу плоской многовитковой катушке. Выходной сигнал СКВИД-системы при этом оказывается пропорционален протекающему через катушку току. Разрешение такого пикоамперметра в основном определяется тепловыми шумами источника тока: 81 ~ л*/(4квТ/Я) ~ 65Л*/(Т/Я) [пАл>/(Ом/К-Гц)], где ЩОм] - внутреннее сопротивление измеряемого источника тока. Включение обратной связи СКВИДа согласно представленной на рис. 7.0.2 принципиальной схеме позволяет значительно увеличить входное сопротивление системы и использовать ее в качестве пиковольтметра для изучения, например, шумовых свойств джозефсоновских переходов. В работе [А36] было продемонстрировано разрешение ~ 50 пВЛ/Гц при суммарной величине сопротивления входной цепи ~ 0.3 Ом для пиковольтметра на основе изготовленного автором ВТСП СКВИДа с квазипланарными джозефсоновскими переходами. Соответствующий тепловой предел разрешения составляет ~ ^(4квТЯ) ~ 36 пВЛ/Гц при рабочей температуре 77.4 К.

300 К сквид электроника.

СКВИД.

77 К.

Рис. 7.0.2. Принципиальная схема ПТ-СКВИД-пиковольтметра.

Данная глава посвящена продемонстрированным примерам применений ПТ-СКВИД магнитометров и градиометров на основе разработанных в данной диссертационной работе гетероструктур оксидных сверхпроводников. Более ста разработанных и изготовленных автором закапсулированных ПТ-СКВИД сенсоров было интегрировано в измерительные системы, использованные в различных исследовательских проектах по всему миру. В частности, хорошие результаты были получены, например, при использовании автономных ПТ-СКВИДов для проверки целостности железной арматуры в железобетонных конструкциях [А59]. Градиометры с автотрансформаторной связью были использованы для проверки на наличие скрытых трещин во внутренних слоях обшивки самолетов и внутри ободов самолетных колес [А41], [А42], [А46], [А47], [А48], [А49], [А50]. В частности, большое значение имеет пассивное дистанционное детектирование слабых магнитных сигналов от магнитных неоднородностей или примесей в массивных металлических конструкциях.

Разработанные и изготовленные автором чувствительные магнитометры с накладным трансформатором потока были с успехом опробованы в геомагнитных исследованиях [А50], исследованиях целостности • армированных углеродной тканью пластиковых конструкций [Valentino et al.,.

1999] и при бесконтактном тестировании полупроводниковых структур с помощью так называемого лазерного СКВИД микроскопа [Daibo et al., 2002]. Одним из множества применений флип-чип градиометров стало измерение тока радиоизотопных пучков в ускорителях [Watanabe et al., 2004]. Была проведена апробация ВТСП ПТ-СКВИДов в измерительных системах для неразрушающего контроля материалов, СКВИД-микроскопии и биомагнетизма. Описание последних экспериментов представлено в ф соответствующих разделах настоящей главы. В биомагнитных исследований преимущества СКВИД. систем проявляются наиболее полно так как при этом возможен только метод пассивного детектирования с чувствительностью, определяемой собственными шумами датчиков.

7.1. Неразрушающий контроль материалов.

Множество потенциальных применений СКВИДов относятся к неразрушающему контролю материалов. В данном случае СКВИД-системы Ф используются главным образом для дистанционного измерения магнитных аномалий в технических материалах и инженерных конструкциях на их основе. В данном разделе описана апробация планарного ВТСП ПТ-СКВИД градиометра для целей неразрушающего контроля материалов на примере для рутинных проверок конструкционных материалов на наличие магнитных примесей ([А65], [А72], [А79], [А80]). Разработка и изготовление чувствительных систем измерения магнитных характеристик требует регулярного контроля используемых конструкционных материалов (в основном, стеклопластиковых деталей) на наличие магнитных примесей. Наличие магнитного загрязнения на вставке или в криостате вблизи чувствительного элемента деградирует шумовые свойства системы и увеличивает нежелательную чувствительность системы по отношению к вибрациям. Источником такого магнитного загрязнения может служить, например, пыль из механической мастерской, содержащая иногда мельчайшие частицы магнитных соединений железа, кобальта или никеля. Частицы размером до ~ 100 микрон могут задержаться в микротрещинах, под поверхностью и в неоднородностях конструкционных деталей измерительной системы и оставаться таким образом необнаружимыми при стандартном визуальном контроле. Измерительная система для таких.

Ф рутинных инспекций должна обеспечивать необходимое разрешение на расстоянии в несколько сантиметров от таких магнитных частиц, не требовать особого внимания на поддержание ее в рабочем состоянии и стабильно функционировать в магнитно-неэкранированных лабораторных условиях. Представленная в данном разделе градиометрическая ВТСП СКВИД система была использована в течении года для различных измерений и демонстраций в лабораторных условиях без использования магнитной экранировки.

Планарный ВТСП ПТ-СКВИД градиометр НТО-1011 с базой ~ 1 см дает возможность проводить чувствительные измерения в условиях сильных магнитных шумов на расстояниях (1−10) см от датчика до исследуемого объема и поэтому представляется наиболее подходящим для детектирования данных примесей. В градиометре использовались бикристаллические переходы шириной (0.5 — 1) микрон, изготовленные на симметричных 24° бикристаллах БгТЮз (100) посредством стандартной фотолитографии с.

AZ5214 фоторезистом и ионным травлением. Трансформатор потока градиометра имел 25-мм градиометрическую приемную катушку и 14-ти витковую катушку связи диаметром ~ 1 мм, расположенную в центре градиометра. Вывод тока из центра катушки связи осуществлялся в нижнем сверхпроводящем слое, отделенном от верхнего слоя пленкой РгВагСизОу.*, # предохраняющей от сверхпроводящих закороток между витками катушки и полоской вывода тока. Градиометр был вакуумно-плотно закапсулирован в стеклопластиковом корпусе вместе с платиновым термометром-нагревателем и медной катушкой, используемой для модуляции и обратной связи.

Градиометр был оптимизирован для работы при температуре 77.4 К с жидким азотом в качестве криогенной жидкости. Жидкий азот значительно дешевле и более прост в обращении по сравнению с используемым для охлаждения НТСП СКВИДов жидким гелием. Благодаря высокой теплоте Ф испарения жидкого азота оптимированная система требует долива азота в 5 раз реже по сравнению с системой, охлаждаемой жидким гелием 4Не, хотя теплопоток в жидкий гелий, как правило, значительно меньше теплопотока в жидкий азот за счет эффективного охлаждения стенок криостата и токовводов испаряющимся газом.

Градиометр на стеклопластиковой вставке прижимался ко дну азотного стеклопластикового криостата (см. рис. 7.1.1) параллельно горизонтальной плоскости х, у. Направление оси х данной системы координат было выбрано вдоль базы градиометра. Криостат (НПО «КРИОТОН») имел высоту 60 см и ф вмещал 1.5 литра жидкого азота (см. рис. 7.1.2). После принятия необходимых мер по уменьшению теплопотоков была продемонстрирована стабильная работа измерительной системы с данным стеклопластиковым криостатом в течение времени более недели без долива жидкого азота.

Х/ Кч\ччч\\\чччччч\\чччч1 вакуум и суперизоляция закапсулированныи градиометр X.

Рис. 7.1.1. Схема расположения капсулированного планарного градиометра в криостате.

Рис. 7.1.2. Фотография радиочастотно экранированного криостата, предназначенного для работы с планарным градиометром в неэкранированном помещении.

В таблице 7.1.1 приведено сравнение основных параметров, определяющих криоресурсы измерительных систем с 1,5-л. криостатом, охлаждаемым жидким гелием или жидким азотом. Криоресурс системы определяется, в основном, теплопотоками в криостат через: (а) тепловое излучение, (б) остаточный газ в вакуумной рубашке и (в) токовводы. # Мощность теплового излучения уменьшается пропорционально числу радиационных экранов N+1. Остаточное давление в вакуумной рубашке уменьшается с помощью крионасоса. Теплопоток по токовводам уменьшается использованием проводов, имеющих малую теплопроводность, например, нихромовых.

Показать весь текст

Список литературы

  1. М. М., Ланг И. Г., Окунева М. Н. К вопросу о глубине проникновения ионов средней энергии в вещество // Журнал технической физики.- 1958.-Т.28, № 2.- С.252−264.
  2. И., Мерей. Дж. Физические основы микротехнологии, Москва, «Мир», 1985.
  3. Д. А., Гершензон М. Е., Невельская Я. А., Фалей М. И. Приготовление микроструктур на основе ВТСП пленок посредством ионно-плазменного травления // Сверхпроводимость: физика, химия, техника.- 1991.- Т.4, № 8.- Р. 1604 -1607.
  4. М.Е., Губанков В. Н. Критические токи распаривания в узких ниобиевых пленках // ФТТ.- 1979.- Т.21.- С.700−703.
  5. М. Е., Фалей М. И. Нагреватель подложек для напыления и отжига ВТСП пленок в кислороде // Приборы и техника эксперимента.-1989.-№ 6.- С. 160.
  6. С.А., Матвеец J1.B., Мигулин В. В., Снигирев О. В., Тишин A.M. Сканирующая магнитометрия высокого разрешения на основе сверхпроводящего квантового интерферометра // Радиотехника и электроника.- 2001.- Т.46.- С. 793.
  7. Д.Е., Паволоцкий А. Б., Прохорова И. Г., Снигирев О. В. Характеристики тонкопленочного датчика сканирующего магнитного микроскопа на основе СКВИДа // Журнал технической физики.- 1999.-Т.69, Вып.7.- С.112−117.
  8. Ю.В., Степанцов Е. А., Иванов З. Г., Клаесон Т. Симметричные ВТСП бикристаллические джозефсоновские переходы: зависимость электрофизических свойств от угла разориентации // Физика твердого тела.- 2001.- Т.43, Вып.4.- С.581−586.
  9. Ф.В., Овсянников Г. А., Кислинский Ю. В., Котелянский И. М., Иванов З. Г. Андреевские состояния и эффект Джозефсона в сверхпроводниковых гетеропереходах в тонких пленках УВа2СизОх //. ЖЭТФ.- 2002.- Т. 122, № 6.- С.1624−1637.
  10. Ф.В., Константинян К. И., Кислинский Ю., Овсянников Г. А. Электронный транспорт в металлооксидных сверхпроводниковых гетеропереходах // Физика низких температур.- 2004.- Т. 30, № 7/8.- С.795−809.
  11. М.Ю., Лихарев К. К. Эффект Джозефсона в высокотемпературных сверхпроводниках и структурах на их основе // Успехи Физических Наук,-1990.- Т. 160, Вып.5.- С.49−87.
  12. М.Ю., Лукичев В. Ф. Температурная зависимость критического тока распаривания в сверхпроводниках // Физика низких температур.• 1980, — Т.6, № 4.- С.445−453.
  13. Ю.В., Слободчиков В. Ю. Сверхпроводниковые магнитометры в биомагнитных исследованиях // Биомедицинская радиоэлектроника.-2000.-№ 8.-С.31−38.
  14. Н. Д. Катодное распыление // Успехи Физических Наук.- 1946.-Т.28.- С.202- 214- 1947.- Т.31.- С.288−299.
  15. НПО «КРИОТОН», г. Троицк Московской обл., 142 190, ул. Солнечная 12.
  16. Г. А., Борисенко И. В., Константинян К. И., Маштаков А.Д.,
  17. Ф Степанцов Е. А. Фазовая зависимость сверхпроводящего тока в YBCOджозефсоновских переходах на бикристаллической подложке // Письма в ЖТФ.- 1999.- Т.25, Вып.22.- С.65−72.
  18. Н. В. Катодное распыление.- М, — 1968.- 232 с.
  19. В.Ф., Горин Ю. Н. Процессы и установки электронно-ионной технологии. М.: Высш. шк., 1988.
  20. О.В., Тишин A.M., Гудошников С. А., Андреев К. Е., и Бор Я. Магнитные свойства ультратонких пленок Ni // Физика твердого тела.-1998.- Т.40, № 9.- С.1681−1685.
  21. О. В. Сверхчувствительная сквид-магнитометрия // Успехи
  22. Физических Наук.- 1999.- Т.169, № 2.- С.221−223.
  23. М.З., Цидилковский В. И. Подвижность и диффузия изотопов кислорода в УВагСизОб+х- Моделирование методом Монте-Карло // Физика твердого тела.- 2003.- Т. 45., Вып. 6.- С.961−966.
  24. Abrikosov A.A. On the nature of the order parameter in HTSC and influence of impurities // J. Phys. Chem. Solids.- 1995.- V.56, No.12.- P.1567−1572.
  25. Alexandrov E.B. Recent progress in optically pumped magnetometers // Physica Scripta.- 2003.- V. T105.- P.27−30.
  26. Alarco J.A., Olsson E. Analysis and prediction of the critical current density across • 001.-tilt YBa2Cu307.5 grain boundaries of arbitrary misorientation angles //
  27. Phys. Rev. B.- 1995.- V.52, No. 18.- P. 13 625−13 630.
  28. Alford N. McN., Penn S.J., and Button T.W. High-temperature superconducting thick films // Supercond. Sci. Technol.- 1997.- V.10.- P.169−185.
  29. Altshuler B.L., Aronov A.G., and Lee P.A. Interaction effects in disordered Fermi systems in two dimensions // Phys. Rev. Lett.- 1980.- V.44, No. 19.- P. 12 881 291.
  30. Ambegaokar V. and Baratoff A. Tunneling between superconductors // Phys. Rev. ^ Lett.- 1963.- V. 10, No. 11.- P.486−489.
  31. Ambegaokar V. and Baratoff A. Errata // Phys. Rev. Lett.- 1963a.- V. ll, No.2.-P.104.
  32. Antognazza L., Char K., Geballe T.H. High-Tc edge junctions with Yo.8Pro.2Ba2Cu2.7Coo.307.5 barrier layers near the metal-insulator transition // Appl. Phys. Lett.- 1997.- V.70, No.23.- P.3152−3154.
  33. YBa2Cu306.9 single crystals measured at 20 K // Phys. Rev. B.- 1989.- V.40, No.4.- P.2268−2277.
  34. Barone A. and Paterno G. 1982 Physics and Applications of the Josephson Effect. New York: Wiley.
  35. Barner J.B., Hunt B.D., Foote M.C., Pike W.T., and Vasques R.P. YBa2Cu307.5-based, edge-geometry SNS Josephson junctions with low-resistivity PrBa2Cu307.5 barriers // Physica C.- 1993.- V.207.- P.381−390.
  36. Bick M., Leslie K.E., Binks R.A., Tilbrook D.L., Lam S.K.H., Gnanarajan R., Du J., and Foley C.P. Axial high-temperature superconducting gradiometer with a flexible flux transformer // Appl. Phys. Lett.- 2004.- V.84, No.26.- P.5347−5349.
  37. Blank D. H. A., Rogalla H. The effect of ion milling on the morphology of ramptype Josephson junctions // J. Mater. Res.- 1997.- V.12, No. l 1.- P.2952−2957.
  38. Bode M., Grove M., Siegel M., Braginski A.I. Superconductor-normal-superconductor step-edge junctions with Au barriers // J. Appl. Phys.- 1996.-V.80, No. l 1.- P.6378−6384.
  39. Booij W. E., Pauza A.J., Tarte E.J., Moore D.F., Blamire M.G. Proximity coupling in high-Tc Josephson junctions produced by focused electron beam irradiation // Phys. Rev. B.- 1997.- V.55, No.21.- P.14 600−14 609.
  40. Bondarenko S.I. Ferromagnetic fluxgate for measurement of weak magnetic field structure with use of HTSC-SQUID // Proceedings of ICEC 16/ICMC.- 1996.-Part 2, — P. l 177−1180.
  41. Bondarenko S.I. Shablo A.A. High-Tc SQUIDs with a ferromagnetic antenna for a magnetic microscope // Non-linear electromagnetic systems.- Kose V., Sievert J., editors. Amsterdam: 105 Press.- 1998, — P.91−104.
  42. Brinkman W.F., Dynes R.C., and Rowell J.M. Tunneling conductance of asymmetrical barriers//J. Appl. Phys.- 1970.- V.41, No.5.- P. 1915−1921.
  43. Braginski A.I. High Temperature Josephson Devices // Physica C.- 1991.- V.185−189.- P.391−400.
  44. Button T.W., Alford N. McN., Wellhofer F., Shields T.C., Abell J.S., and Day M. The processing and properties of high Tc thick films // IEEE Trans. Magn.1991.- V.27, No.2.- P.1434−1437.
  45. Cantor R., Lee L.P., Teepe M., Vinetskiy V., and Longo J. Low-noise single-layer YBa2Cu307 DC-SQUID magnetometers at 77 K // IEEE Transactions on Applied Superconductivity.- 1995.- V.5, No.2.- P. 2927−2930.
  46. Carmody M., Marks L.D., Merkle K. L. Current transport along grain boundaries in d-wave superconductors // Physica C.- 2002.- V.370, No.4.- P.228−238.
  47. Chatraphorn S., Fleet E.F., and Wellstood F.C. Relationship between spatial resolution and noise in scanning superconducting quantum interference device microscopy // Journal of Applied Physics.- 2002.- V.92, No.8.- P.4731−4740.
  48. Chaudhari P., Mannhart J., Dimos D., Tsuei C.C., Chi J., Oprysko M.M., and
  49. Scheuermann M. Direct measurement of the superconducting properties of single grain boundaries in YBa2Cu307.8 // Phys. Rev. Lett.- 1988.- V.60, No. 16.- P.1653−1656.
  50. Christen D.K., Klabunde C.E., Tompson J.R., Kerchner H.R., Sekula S.T., Feenstra R., and Budai J.D. Transport critical currents in epitaxial Y, Ba2Cu307 x thin films // Physica C.- 1989.- V. 162−164, No.l.- P.653−654.
  51. Clarke J. Supercurrents in lead-copper-lead sandwiches // Proc. Roy. Soc A.1969.- V.308.- P.447−471.
  52. Clarke J. and Braginski A.I., SQUID Handbook, 2004 WILEY-VCH Verlag
  53. Andreone A., Pepe G.P., Cristiano R., and Masullo G.- IoP Publishing Ltd.
  54. Bristol (UK).- 2004.- ISBN: 0−7503−0981 4.- P.93−100.
  55. Constantinian K.Y., Ovsyannikov G.A., Mashtakov A.D., Ramos J., Ivanov Z.G., Mygind J., Pedersen N.F. Microwave dynamics of YBCO bi-epitaxial Josephson structures // Physica C.- 1996.- V.273, No. 1−2.- P.21−29.
  56. Christen D.K., Klabunde C.E., Tompson J.R., Kerchner H.R., Sekula S.T., Feenstra R., and Budai J.D. Transport critical currents in epitaxial Y, Ba2Cu307. x thin films // Physica C.- 1989.- V. 162−164, No.l.- P.653−654.
  57. Cucolo A.M. Zero bias conductance peaks in high-Tc superconductors: clues andambiguities of two mutually excluding models // Physica C.- 1998.- V.305, No. 1−2.- P.85−94.
  58. Daibo M., Shikoda A., Yoshizawa M. Non-contact evaluation of semiconductors using a laser SQUID microscope // Physica C.- 2002.- V.372−376, No.l.-P.263−266.
  59. Dam B., Koeman N.J., Rector J.H., Stauble-Pumpin B., Poppe U., Griessen R. Growth and etching phenomena observed by STM/AFM on pulsed-laser deposited Y1Ba2Cu307−8 films // Physica C.- 1996.- V.261, No. 1−2.- P. 1−11.
  60. Dam B., Rector J.H., Huijbregtse J.M., Griessen R. The transition from 2D-nucleation to spiral growth in pulsed laser deposited YBa2Cu307s films //• Physica C.- 1998.- V.305, No.1−2.- P. l-10.
  61. Dantsker E., Tanaka S., and Clarke J. High-Tc superconducting quantum interference devices with slots or holes: Low 1/ f noise in ambient magnetic fields // Appl. Phys. Lett.- 1997.- V.70, No. 15.- P.2037−2039.
  62. Dantsker E., Froehlich O. M., Tanaka S., Kouznetsov K., Clarke J., Lu Z.,
  63. Matijasevic V., and Char K. High- Tc superconducting gradiometer with a long baseline asymmetric flux transformer // Appl. Phys. Lett.- 1997a.- V.71, No.12.- P.1712−1714.
  64. Rogalla H., and Blank D.H.A. Monocrystalline YBa2Cu307. x thin films on vicinal SrTi03 001. substrates // Appl. Phys. Lett.- 2003.- V.83, No.25.-P.5199−5201.
  65. Drung D. The PTB 83-SQUID System for Biomagnetic Applications in a Clinic // IEEE Transactions on Applied Superconductivity.- 1995a.- V.5, No.2, Part 3.-P.2112−2117.
  66. Drung D., Ludwig F., Muller W., Steinhoff U., Trahms L., Koch H., Shen Y.Q., Jensen M. B., Vase P., Hoist T., Freltoft T., and Curio G. Integrated
  67. YBa2Cu307.x magnetometer for biomagnetic measurements // Appl. Phys. Lett.-1996.- V.68, No.10.- P.1421−1423.
  68. Drung D., Bechstein S., Franke K.-P., Scheiner M., and Schurig Th. Improved direct-coupled de SQUID read-out electronics with automatic bias voltage tuning // IEEE Transactions on Applied Superconductivity.- 2001.- V. ll, No.l.- P.880−883.
  69. Drung D. High-Tc and low-Tc dc SQUID electronics // Supercond. Sei. Technol.-2003.-V.16.-P.1320−1336.
  70. Du J., Lam S.K.H., Tilbrook D.L. and Foley C.P. Trimming of step-edge junctionsfor improvement of SQUID performance // Supercond. Sei. Technol.- 2002.-V.15.- P.165−169.
  71. Enpuku K., Shimomura Y., and Kisu T. Effect of thermal noise on the characteristics of a high Tc superconducting quantum interference device // J. Appl. Phys.- 1993.- V.73, No. l 1.- P.7929−7934.
  72. Enpuku K., Minotani T., Shiraishi F., Kandori A., and Kawakami S. High-Tc dc SQUID Utilizing Bicrystal Junctions with 30 Degree Misorientation Angle // IEEE Transactions on Applied Superconductivity.- 1999.- V.9, No.2.- P3109• 3112.
  73. Fagaly R.L. SQUID Instrumentation and Applications // Superconductor Industry.-Winter 1989.- P.24−30.
  74. Fagaly R.L. Superconducting sensors: instruments and applications // Sensors (ISSN: 7 469 462).- 1996.- V.13, No.10.- P.18−27.
  75. Feenstra R., Lindemer T.B., Budai J.D., and Galloway M.D. Effect of oxygen pressure on the synthesis of YBa2Cu307. x thin films by post-depositionannealing // J. Appl. Phys.- 1991.- V.69, No.9.- P. 6569−6585.
  76. Ferrari M.J., Kingston J.J., Wellstood F.C., and Clarke J. Flux noise from superconducting YBa2Cu307. x flux transformers // Appt. Phys. Lett.- 1991.• V.58,No.lO.-P.l 106−1108.
  77. Fleet E.F., Chatraphorn S., Wellstood F. C., Knauss L. A., Green S. M. Closed-cycle refrigerator-cooled scanning SQUID microscope for room-temperature samples // Review of Scientific Instruments.- 2001.- V.72, No.8.- P.3281−3290.
  78. Fujimoto E., Sato H., Yamada T., Akoh H. All YBa2Cu3075 trilayer junctions with YBa2Cu307−5 wiring layers // Appl. Phys. Lett.- 2002.- V.80, No.21.- P.3985−3987.
  79. Gausepohl S.C., Lee M., Antognazza L., and Char K. Magnetoresistance probe of spatial current variations in high-Tc YBa2Cu307-SrRu03-YBa2Cu307 Josephsonjunctions// Appl. Phys. Lett.- 1995.- V.67, No.9.- P.1313−1315.
  80. Goldschmidt D. and Eckstein Y. The non-linear resistivity in fully oxygenated YBa2Cu307. x: Frenkel disorder of chain oxygens // Physica C.- 1992.- V.200.-P.99−104.
  81. Gorter C. J. and Casimir H. B. G. The thermodynamics of the superconducting state // Z. Physik.- 1934.- V.15.- P.539−542.
  82. Greenberg Ya.S. Theory of the Voltage-Current Characteristic of High Tc DC
  83. Gudoshnikov S.A., Liubimov B.Ya., Matveets L.V., Mikhalenko A.P., Deryuzhkina Yu.V., Sitnov Yu.S., Snigirev O.P. Flux guide for high-Tc SQUID microscope with high spatial resolution // Physica C.- 2002.- V.368.- P.66−69.
  84. Gudoshnikov S.A., Liubimov B.Ya., Matveets L.V., Snigirev O.P. Maresov A.G., Prokoshin A.F., Borisov V.T., Usov N.A. Study of amorphous ferromagneticmicrowires using a scanning SQUID microscope // Physica C.- 2002.- V.376.-P.271−276.
  85. Gurvitch M., Valles J.M., Cucolo A.M., Dynes R.C., Garno J.P., Schneemeyer L. F., Waszczack J. W. Reproducible tunneling data on chemically etched single crystals of YBa2Cu307 // Phys. Rev. Lett.- 1989.- V.63, No.9.- P.1008−1011.
  86. Gurvitch M., Washington M.A., and Huggins H.A. High quality refractory Josephson tunnel junctions utilizing thin aluminium layers // Appl. Phys. Lett.-1983.- V.42, No.5.- P.472−474.
  87. Gustafsson M., Olsson E., Yi H. R., Winkler D., Claeson T. Grain boundaryevolution of YBa2Cu307.5 in the vicinity of steps on patterned (001) LaA103 substrates // Appl. Phys. Lett.- 1997.- V.70, No.21.- P.2903−2905.
  88. Halbritter J. Resonant tunneling in cuprates // Proceedings of the Workshop on HTS Josephson Junctions and 3-Terminal Devices.- 1994.- P.30−36.
  89. Herrmann K., Kunkel G., Siegel M., Schubert J., Zander W., Braginski A.I., Jia C.L., Kabius B., Urban K. Correlation of YBa2Cu307 step-edge junctioncharacteristics with microstructure // J. Appl. Phys.- 1995.- V.78, No.2.-P.l 131−1139.
  90. Herrmann K., Pauza A.J., Baudenbacher F., Santiso J.S., Moore D.F. Electromigration effects in e-beam junctions // Physica C.- 1997, — V.274, No.3−4.-P.309−316.
  91. Hilgenkamp H. and Mannhart J. Grain boundaries in high-Tc superconductors //
  92. Cryocooler for Eddy Current Nondestructive Evaluation of Aircraft Structures // IEEE Transactions on Appl. Supercond.- 1997.- V.7, No.2.- P.2860−2865.
  93. Hohmann R., Lomparski D., Krause H.-J., Kreutzbruck M., and Hecker W., Aircraft wheel testing with remote eddy current technique using a HTS SQUID magnetometer // IEEE Transactions on Applied Superconductivity.- 2001.• V. 11, No. 1.-P. 1279−1282.
  94. Hollkott J., Barth R., Auge J., Spangenberg B., Roskos H.G., and Kurz H. Improved dry-etching process with amorphous carbon masks for fabrication of high-Tc submicron structures // Inst. Phys. Conf.- 1995.- V.148.- P.831−834.
  95. Huang Y., Merkle K. L., Moeckly B. H., Char K. The effect of microstructure on the electrical properties of YBCO interface-engineered Josephson junctions // Physica C.- 1999.- V.314, No. 1−2.- P.36−42.
  96. Humphreys R.G. Vortices in HTS Junctions and SQUIDs // IEEE Transactions on
  97. Jia C.L., Faley M.I., Poppe U., and Urban K. Effect of chemical and ion-beam etching on the atomic structure of interfaces in YBa2Cu307/PrBa2Cu307 Josephson junctions // Appl.Phys.Lett.- 1995.- V.67, No.24.- P.3635−3637.
  98. Jaycox J.M., and Ketchen M. B. Planar coupling scheme for ultra low noise dc SQUIDs // IEEE Transactions on Magnetics.- 1981.- V. MAG-17, No. 1.-P.400−403.
  99. Jungbluth B. Simulationen und Experimente zur Optimierung eines hochpermeablen Magnetfeldleiters fur den Einsatz in einem SQUID-Mikroskop // Diplomarbeit in Physik, Julich.- 2000.
  100. Kabasawa U., Tarutani Y., Okamoto M., Fukazawa T., Tsukamoto A., Hiratani M., and Takagi K. Size effect on variable-range-hopping transport in PrBa2Cu307. x // Phys.Rev.Lett.- 1993.- V.70, No. l 1.- P.1700−1703.
  101. Kasai N., Sasaki K., Kiryu S., and Suzuki Y. Thermal magnetic noise of dewars for biomagnetic measurements // Cryogenics.- 1993.- V.33.- P. 175−179.
  102. Katoh Y., Tanabe K., Asano H., and Michikami O. Fabrication of high-Tc oxide superconductor tunnel junctions // Jpn. J. Appl. Phys.- 1987.- V. 26, — P. LI 777-L1779.
  103. M., Chaudhari P., Gupta A. 1/f noise in YBa2Cu307-s superconducting bicrystal grain-boundary junctions // Phys. Rev. Lett.- 1992.- V.68, No.7.-P.1065-1068.
  104. Katz A.S., Sun A.G., Woods S.I., Dynes R.C. Planar thin film YBa2Cu307^ Josephson junctions via nanolithography and ion damage // Appl. Phys. Lett.-1998.- V.72, No. 16.- P.2032−2034.
  105. Keene M.N., Goodyear S.W., Satchell J.S., Edwards J.A., Chew N.G., and Humphreys R.G. Thin film HTc SQUID construction and characterization // IEEE Transactions on Applied Superconductivity.- 1993.- V.3, No.l.- P.2430−2433.
  106. Keene M.N., Goodyear S.W., Chew N.G., Humphreys R.G., Satchell J.S., Edwards J.A., and Lander K. Low-noise YBa2Cu307 PrBa2Cu307 multiturn flux transformers // Appl. Phys. Lett.- 1994.- V. 64, No.3.- P.366−368.
  107. Keene M.N., Exon N.J., Humphreys R.G., and Chew N.G. The influence of ambient magnetic environments on high-Tc superconducting quantuminterference device gradiometers // J. Appl. Phys.- 1996.- V.79, No. 11.- P.8783−8791.
  108. Ketchen M. B., and Jaycox J. M. Ultra-low-noise tunnel junction dc-SQUID with a tightly coupled input coil // Appl. Phys. Lett.- 1982.- V. 40, No.8.- P. 736−738.
  109. Ketchen M. B. Integrated thin-film dc-SQUID sensors // IEEE Trans. Magn.-1986.- V. MAG-23, No. 2.- P. 1650−1657.
  110. Kim Y.H., Kang J. H., Lee J. M., Hahn T. S., Choi S. S., Park S. J. Operation of high-Tc SFQ devices at near liquid nitrogen temperature // Physica C.- 1997.-V.280, No.4.- P.304−310.
  111. YBCO Film Deposition on Very Large Areas Up to 20×20 cm2 // Physica C.-1997.- V. 282−287, P. 107−110.
  112. Kirtley J.R., Tsuei C.C., Sun J.Z., Chi C.C., Yu-Jahnes L.-S., Gupta A., Rupp M., Ketchen M.B. Symmetry of the order parameter in the high-Tc superconductor YBa2Cu307−5 // Nature.- 1995.- V.373, No.6511.- P.225−228.
  113. Kirtley J.R. SQUID microscopy for fundamental studies // Physica C.- 2002.-V.368.- P.55−65.
  114. Klie R.F., Buban J.P., Varela M., Franceschetti A., Jooss C., Zhu Y., Browning N. D., Pantelides S. T., and Pennycook S. J. Enhanced current transport at grain boundaries in high-Tc superconductors // Nature.- 2005.-V.435.- P.475−478.
  115. Koelle D., Miklich A. H., Dantsker E., Ludwig F., Nemeth D. T., Clarke J., Ruby
  116. W., and Char K. High performance dc SQUID magnetometers with single layerflux transformers // Appl. Phys. Lett.- 1993.- V.63, No.26.- P.3630−3632.
  117. Koelle D., Kleiner R., Ludwig F., Dantsker E., and Clarke J. High-transition-temperature superconducting quantum interference devices // Reviews of Modern Physics.- 1999.- V.71, No.3.- P.631−686.
  118. Koch R.H., Clarke J., Goubau W.M., Martinis J.M., Pegrum C.M., and Van Harlingen D.J. Flicker (1/f) noise in tunnel junction dc SQUIDs // J. Low Temp. Phys.- 1983.- V.51, No. ½, — P.207−224.
  119. Koch R.H., Eidelloth W., Oh B., Robertazzi R.P., Andrek S.A., and Gallagher W.J.1.entifying the source of 1/f noise in SQUIDs made from high-temperature superconductors // Appt. Phys. Lett.- 1992.- V. 60, No.4.- P. 507−509.
  120. Koch R.H., Rozen J.R., Sun J.Z., and Gallagher W.J. Three SQUID gradiometer // Appl. Phys. Lett.- 1993.- V.63, N.3.- P.403−405.
  121. Koch R. H., Foglietti V., Rozen J. R., Stawiasz K. G., Ketchen M. B., Lathrop D. K., Sun J. Z., and Gallagher W. L. Effects of radio frequency radiation on the dc SQUID // Appl. Phys. Lett.- 1994.- V.65, N.I.- P. 100−102.
  122. Koch R.H., Rozen J. R., Woltgens P., Picunko T., Goss W. J., Gambrel D., Lathrop D., Wiegert R., and Overway D. High performance superconductingquantum interference device feedback electronics // Rev. Sei. Instrum.- 1996.-V.67, No.8.- P.2968−2976
  123. Kominis I.K., Kornack T.W., Allred J.C., and Romalis M.V. A subfemtotesla multichannel atomic magnetometer // Nature.- 2003.- V.422.- P.596−599.
  124. Komissinski P.V., Hogberg B., Tzalenchuk A.Ya., Ivanov Z. Submicron YBa2Cu30x ramp Josephson junctions // Appl. Phys. Lett.- 2002.- V.80, No.6.-P. 1022−1024.
  125. Kouznetsov K.A., Sun A.G., Chen B., Katz A.S., Bahcall S.R., Clarke J.,
  126. Kouznetsov K.A., Borgmann J., and Clarke J. High-Tc second-order gradiometer for magnetocardiography in an unshielded environment // Appl. Phys. Lett.-1999.- V.75, No.13.- P.1979−1981.
  127. H. -J., Wolf W., Glaas W., Zimmermann E., Faley M. I., Sawade G., Mattheus R., Neudert G., Gampe U., Krieger J. SQUID Array For Magnetic Inspection of Prestressed Concrete Bridges // Physica C: Superconductivity.-2002.- V.368, No. 1−4.- P.91−95.
  128. Kupriyanov M.Yu. and Likharev K.K. Towards the quantitative theory of the high-Tc Josephson junctions // IEEE Trans. Magn.- 1991.- V.27.- P.2460−2463.
  129. Mannhart J. High-Tc transistors // Supercond. Sei. Technol.- 1996.- V.9.- P.49−67.
  130. Mannhart J., Hilgenkamp H., Mayer B., Gerber Ch., Kirtley J. R., Moler K. A., Sigrist M. Generation of magnetic flux by single grain boundaries of YBa2Cu307. x // Phys. Rev. Lett.- 1996a.- V.77, No. 13.- P.2782−2785.
  131. Mannhart J., Hilgenkamp H. Wavefunction symmetry and its influence on superconducting devices // Supercond. Sci. Technol.- 1997.- V.10, No. 12.• P.880−883.
  132. Mannhart J., Hilgenkamp H. Possible influence of band bending on the normal state properties of grain boundaries in high-Tc superconductors // Materials Science and Engineering B.- 1998.- V.56.- P.77−85.
  133. Mannhart J., Chaudhari P. High-Tc Bicrystal Grain Boundaries // Physics Today.-November 2001.- V.54, No. l 1.- P.48.
  134. McDaniel E.B., Gausepohl S.C., Li C.-T., Lee M., Hsu J.W.P., Rao R.A., Eom C.B. Influence of SrTi03 bicrystal microstructural defects on YBa2Cu307 grain-^ boundary Josephson junctions // Appl. Phys. Lett.- 1997.- V.70, No. M.1. P. I 882−1884.
  135. Miller D.J., Roberts T.A., Kang J.H., Talvacchio J., Buchholz D.B., Chang R.P.H. Meandering grain boundaries in YBa2Cu3Oy bi-crystal thin films // Appl. Phys. Lett.- 1995.- V.66, No.19.- P.2561−2563.
  136. Minotani T., Kawakami S., Kiss T., Kuroki Y., Enpuku K. High Performance DC
  137. Superconducting Quantum Interference Device Utilizing a Bicrystal Junction with a 30° Misorientation Angle // Jpn. J. Appl. Phys.- 1997.- V.36, No.2, N0.8B.- P. L1092-L1095.
  138. Moeckly B. H., Char K. Properties of interface-engineered high Tc Josephson junctions//Appl. Phys. Lett.- 1997.- V.71, No. 17.- P.2526−2528.
  139. Morohashi S., Wen J., Enomoto Y., Koshizuka N. High-Tc Josephson Junctions Fabricated Using a Focused Ion Beam Technique // Jpn. J. Appl. Phys.- 1997.-V.36, No. l, No.8.- P.5086−5090.
  140. Mros N., Krasnov V. M., Yurgens A., Winkler D., Claeson T. Multiple-valued c-axis critical current and phase locking in Bi2Sr2CaCu20g+5 single crystals //• Phys. Rev. B.- 1998.- V.57, No. 14.- P. R8135-R8138.
  141. Navacerrada M.A., Lucia M.L., Sanchez-Soto L.L., Sanchez Quesada F., Sarnelli E. and Testa G. Capacitance of Josephson junctions made on bicrystalline substrates of different geometries // Physical Review B.- 2005.-V.71, No.l.- P.14 501−1-14 501−6
  142. Nicoletti S., Moriceau H., Villegier J.C., Chateigner D., Bourgeaux B., Cabanel C., Laval J.Y. Bi-epitaxial YBCO grain boundary Josephson junctions on SrTi03 and sapphire substrates // Physica C.- 1996, — V.269, No.3−4.- P.255−267.
  143. Norton D.P. Science and technology of high-temperature superconducting films //
  144. Annu.Rev.Mater.Sci.- 1998.- V.28.- P.299−343.
  145. Odagawa A., Sakai M., Adachi H., Setsune K., Hirao T., Yoshida K. Observation of Intrinsic Josephson Junction Properties on (Bi, Pb) SrCaCuO Thin Films // Jpn. J. Appl. Phys.- 1997.- V.36, No.2, No. l A/B .- P. L21-L23.
  146. Odagawa A., Sakai M., Adachi H., Setsune K. Characteristics of Intrinsic Josephson Junctions in a Thin Stack on Bi-2223 Thin Films // Jpn. J. Appl. Phys.- 1998.- V.37, No. l No.2.- P.486−491.
  147. Oelze B., Ruck B., Sodtke E., Kirichenko A. F., Kupriyanov M. Yu., Prusseit W.• A 3 bit single flux quantum shift register based on high-rc bicrystal Josephson junctions operating at 50 K // Appl. Phys. Lett.- 1997.- V.70, No.5.- P.658−660.
  148. Olsson E., Gupta A., Thouless M. D., Segmiilier A., and Clarke D.R. Crack formation in epitaxial 110. thin films of YBa2Cu307.8 and PrBa2Cu307.5 on [110] SrTi03 substrates//Appl. Phys. Lett.- 1991.- V.58, No. 15.- P. 1682−1684.
  149. Pauza A.J., Booij W.E., Herrmann K., Moore D.F., Blamire M.G., Rudman D.A., Vale L.R. Electron-beam damaged high-temperature superconductor Josephson junctions // J. Appl. Phys.- 1997.- V.82, No. l 1.- P.5612−5632.
  150. Pegrum C. M., Eulenburg A., Romans E. J., Carr C., Millar A. J., and Donaldson G. B. High-temperature single-layer SQUID gradiometers with long baselineand parasitic effective area compensation // Supercond. Sci. Technol.- 1999.-V.12.- P.766−768.
  151. Peters M. and de Munck J. On the forward and inverse problem for EEG and MEG // Auditory Evoked Magnetic Fields and Electric Potentials, eds. Grandori F., Hoke M., Romani G.L.- Adv. Audiol. Basel, Karger.- 1990.- P.70−102.
  152. Pitzius P., Dworak V., Hartmann U. Ultra-high Resolution Scanning SQUID Microscope // Extended Abstract of the 6th Int. Supercond. Electr. Conf., ISEC'97.-, Berlin, Germany, 1997.- P.395−398.
  153. Poppe U., Prieto P., Schubert J., Soltner H., Urban K., Buchal C. Epitaxialmultilayers of YBa2Cu307 and PrBa2Cu307 as a possible basis for superconducting electronic devices // Solid State Communications- 1989.-V.71, No.7.- P. 569−572.
  154. Poppe U., Divin Y.Y., Faley M.I., Wu J.S., Jia C.L., Shadrin P., and Urban K.
  155. Properties of YBa2Cu307 thin films deposited on substrates and bicrystals with vicinal offcut and realization of high IcRn junctions // IEEE Transactions on Applied Superconductivity.- 2001.- V. l 1, No.l.- P.3768−3771.
  156. Poppe U., Faley M. I., Breunig I., Speen R., Urban K., Zimmermann E., Glaas W., and Hailing H. HTS dc-SQUID Microscope with soft-magnetic Flux Guide // Superconductor Science and Technology.- 2004.- V. l7, P. S191-S195.
  157. Regier M., Keskin E., Halbritter J. Corrosion of superconductors especially of YBa2Cu307.8 // IEEE Transactions on Applied Superconductivity.- 1999.- V.9, No.2.- P.2375−2379.
  158. Roozenboom F., Bloemen P.J.H., Klaassens W., van de Riet E.G.J., and Donkers J.J.T.M. Soft-magnetic fluxguide materials // Philips J. Res.- 1998.- V.51,1. No.l.- P.59−91.
  159. Rosenthal P.A., Beasley M.R., Char K., Colclough M.S., and Zaharchuk G. Flux focusing effects in planar thin-film grain-boundary Josephson junctions // Appl. Phys. Lett.- 1991.- V.59, No.26.- C.3482−3484.
  160. Ruck B., Oelze B., Sodtke E. A ring circuit for the determination of dynamic error rates in high-temperature superconductor RSFQ circuits // Superconductor Science and Technology.- 1997.- V.10, No. 12.- P.991−994.
  161. Saitoh K., Utagawa T., Enomoto Y. Temperature dependence of a high-Tc single-flux-quantum logic gate up to 50 K // Appl. Phys. Lett.- 1998.- V.72, No.21.• P.2754−2756.
  162. Sarnelli E., Testa G. Transport properties of high-temperature grain boundary Josephson junctions // Physica C.- 2002.- V.371, No.l.- P. 10−18.
  163. Sarnelli E., Testa G., Crimaldi D., Monaco A. and Navacerrada M.A. A class of high-Tc YBa2Cu307. x grain boundary junctions with high-IcRn products Supercond. Sci. Technol.- 2005.- V. l8, — P. L35-L39.
  164. Scharnweber R. and Schilling M. Integrated YBa2Cu307 magnetometer with flux transformer and multiloop pick-up coil // Appl. Phys. Lett.- 1996.- V.69, No.9.-P.1303−1305.
  165. Schmidl F., Linzen S., Wunderlich S., Seidel P. High-Tc direct current SQUIDs onsilicon bicrystal substrates operating at 77 K // Appl. Phys. Lett.- 1998.- V.72, No.5.- P.602−604.
  166. Schneidewind H., Schmidl F., Linzen S., Seidel P. The possibilities and limitations of ion-beam etching of YBa2Cu307. x thin films and microbridges // Physica C.-1995.- V.250, No. 1−2.- P.191−201.
  167. Schultze V., IJsselsteijn R., Chwala A., Oukhanski N., Zakosarenko V. and Meyer H.-G. HTS SQUID gradiometer for application without shielding // Supercond. Sci. Technol.- 2002.- V.15.- P. 120−125.
  168. Selders P.- Wordenweber R. Low-frequency noise reduction in YBa2Cu307 superconducting quantum interference devices by antidotes // Appl. Phys. Lett.• 2000.- V.76, No.22.- P.3277−3279.
  169. Shen Y.Q., Sun Z.J., Kromann R., Hoist T., Vase P., and Freloft T. Integrated high-Tc superconducting magnetometer with multiturn input coil and grain boundary junctions // Appl. Phys. Lett.- 1995.- V.67, No. 14.- P.2081−2083
  170. Shokhor S., Nadgorny B., Gurvitch M., Semenov V., Polyakov Yu., Likharev K., Hou S.Y., Phillips J.M. All-high-Tc superconductor rapid-single-flux-quantum circuit operating at ~ 30 K // Appl. Phys. Lett.- 1995.- V.67, No. 19.- P.2869−2871.
  171. Sigrist M. and Rice T.M. On the phenomenology of Superconductivity in cupratematerials // J. Low Temperature Physics.- 1994.- V.95, No. ½.- P.389−393.
  172. Smilde H.J.H., Hilgenkamp H., Gerritsma G.J., Blank D.H.A., Rogalla H. Realization and properties of ramp-type YBa2Cu307 g/Au/Nb junctions // Physica C.- 2001.- V.350, No.3−4.- P.269−275.
  173. Smilde H.J.H., Hilgenkamp H., Rijnders G., Rogalla H., Blank D.H.A. Enhanced transparency ramp-type Josephson contacts through interlayer deposition // Appl. Phys. Lett.- 2002.- V.80, No.24.- P.4579−4581.
  174. Smilde H.J.H., Ariando, Blank D.H.A., Gerritsma G.J., Hilgenkamp H., Rogalla H. d-Wave-Induced Josephson Current Counterflow in YBa2Cu307/Nb Zigzag Junctions // Phys. Rev. Lett.- 2002a.- 88, No.5.- P.57 004−1-57 004−4.
  175. Snigirev O.V., Andreev K.E., Tishin A.M., Gudoshnikov S.A., and Bohr J. Magnetic properties of thin Ni films measured by a dc SQUID-based magnetic microscope// Phys. Rev. B.- 1997.- V.55, No.21.- P. 14 429−14 433.
  176. Soutome Y., Fukazawa T., Tsukamoto A., Saitoh K., Takagi K. Fabrication of HTS ramp-edge junctions with surface-modified barriers and a ground plane // Physica C.- 2002.- V.372−376, No.l.- P.143−145.
  177. Strong J. On the cleaning of surfaces // Rev. Sci. Instr.- 1935, — V.6.- P.97−98.
  178. Suzuki Y., Triscone J.-M., Eom C.B., Beasley M.R., and Geballe T.H. Evidence for long localization length along b axis PrBa2Cu307 in a axis YBa2Cu307/a, b axis PrBa2Cu307 superlattices // Phys. Rev. Lett.- 1994.- V.73, No.2.- P.328−331.
  179. Tafuri F., Shokhor S., Nadgorny B., Gurvitch M., Lombardi F., Di Chiara A.
  180. Electron beam irradiation of YjBa2Cu307x grain boundary Josephson junctions
  181. Appl. Phys. Lett.- 1997.- V.71, No.l.- P.125−127.
  182. Tanaka Y., Kashiwaya S. Theory of Josephson effects in anisotropic superconductors // Phys. Rev. B.- 1997.- V. B56, No.2.- P.892−903.
  183. Tarte E.J., Wagner G.A., Somekh R.E., Baudenbacher F.J., Berghuis P., Evetts J.E. The capacitance ofbicrystal Josephson junctions deposited on SrTi03 substrates
  184. IEEE Transactions on Applied Superconductivity.- 1997.- V.7, No.2.-P.3662−3665.
  185. Tesche C.D., and Clarke J. dc SQUID: Noise and Optimisation // J. Low Temp. Phys.- 1977.- V. 29, Nos.¾.- P.301−331.
  186. Tilbrook D.L. The design of a new concept HTSC axial gradiometer // Physica C.-2004.- V.407, No. 1−2.- P. 1−9.
  187. S.S. 'Interface-engineered' high-Tc Josephson junctions: a possible ^ mechanism of operation // Supercond. Sci. Technol.- 1999.- V. 12.- P. L5-L7.
  188. Tolpygo S.K., Gurvitch M. Critical currents and Josephson penetration depth in planar thin-film high-Tc Josephson junctions // Appl. Phys. Lett.- 1996.- V.69, No.25.- P.3914−3916.
  189. Tomita M., Nagashima K., Muratami M., and Herai T. Resin-impregnated bulk YBCO current leads for Maglev // Physica C.- 2002.- V.357−360.- P.832−836.
  190. Tsuei, C.C., Kirtley J.R., Ren Z.F., Wang J.H., Raffy H., and Li Z.Z. Pure dx2. y2 order-parameter symmetry in the tetragonal superconductor Tl2Ba2Cu06+s // Nature (London).- 1997.- V.387, No 6632.- P.481−483.
  191. Varpula T. and Poutanen T. Magnetic field fluctuations arising from thermal motion of electric charge in conductors // J. Appl. Phys.- 1984.- V.55, No. 11.-P.4015−4021.
  192. Vasquez R. P., Foote M. C., and Hunt B. D. Nonaqueous chemical depth profiling of YBa2Cu307. x//Appl. Phys. Lett.- 1989.- V. 54, No. 11.- P.1060−1062.
  193. Blank D.H. A., Rogalla H. Ga segregation in DyBa2Cu307-s/PrBa2Cu3-xGax07s /DyBa2Cu3075 ramp-type Josephson junctions // Appl. Phys. Lett.- 1997.-V.70, No.9.- P. l 167−1169.
  194. Verbist K., Lebedev O. I., Verhoeven M.A.J., Wichern R., Rijnders A.J.H.M., Blank D.H.A., Tafuri F., Bender H., Van Tendeloo G. Microstructure of
  195. YBa2Cu307-s Josephson junctions in relation to their properties // Supercond. Sci. Technol.- 1998, — V.ll.-P.13−20.
  196. Vitale S., Prodi G.A., Cerdonio M. Thermal magnetic noise in rf SQUIDs coupled to ferromagnetic cores // J. Appl. Phys.- 1989.- V.65, No.5.- P.2130−2136.
  197. Vodel W. and Makiniemi An ultra low noise DC SQUID system for biomagnetic research // Meas. Sci. Technol.- 1992.- V.3.- P. 1155−1160.
  198. Volkov I.A., Kalabukhov A.S., Snigirev O.V., and Zherikhin A.N. Carbon masks for patterning of YBa2Cu30x submicron Josephson junctions // IEEE Transactions on Applied Superconductivity.- 2001.- V. l 1, No.l.- P.292−865.
  199. Volkov I.A., Chuharkin M.L., Snigirev O.V., and Ranchinski M.L. YBa2Cu3Ox submicron Josephson junctions on bicrystal substrates // IEEE Transactions on Applied Superconductivity.- 2003.- V.13, No.2.- P.861−864.
  200. Vrba J. and Robinson S.E. SQUID sensor array configurations for magnetoencephalography applications // Supercond. Sci. Technol.- 2002,-V.15.- P. R51-R89.
  201. Vu L.N. and Van Harlingen D.J. Design and implementation of a scanning SQUID microscope // IEEE Transactions on Applied Superconductivity.- 1993.- V.3, No.l.- P.1918−1921.
  202. Vystavkin A.N., Gubankov V.N., Kuzmin L.S., Likharev K.K., Migulin V.V., Semenov V.K. S-c-S junctions as nonlinear elements of microwave receiving devices // Revue de Physique Appliquee- 1974.- V.9.- P.79−109.
  203. Wang H.B., Wu P.H., Chen J., Maeda K., Yamashita T. Three-dimensional arrays of BiSrCaCuO-2212 intrinsic Josephson junctions and zero-crossing Shapiro steps at 760 GHz // Appl. Phys. Lett.- 2002.- V.80, No.9.- P. 1604−1606.
  204. Watanabe T., Watanabe S., Ikeda T., Kase M., Sasaki Y., Kawaguchi T., and Katayama T. A prototype of a highly sensitive cryogenic current comparator with a HTS SQUID and HTS magnetic shield // Supercond. Sci. Technol.-2004.-V. 17.- P. S450-S455.
  205. Wellstood F.C., Kingston J.J., Ferrari M.J., and Clarke J. Thin-film flux transformers of YBa2Cu307. x // IEEE Transactions on Magnetics.- 1991.- V.27, No.2.- 2569−2572.
  206. Wellstood F.C., Kingston J.J., and Clarke J. Thin-film multilayer interconnect technology for YBa2Cu307. x // J. Appl. Phys.- 1994, — V.75, No.2.- P.683−702.
  207. Winkler D., Zhang Y.M., Nilsson P.A., Stepantsov E.A., and Claeson T. Electromagnetic properties at the grain boundary interface of a YBa2Cu3075 bicrystal Josephson junction // Phys. Rev. Lett. 1994.- V.72, No.8.- P. 12 601 263.
  208. Wordenweber R. Mechanism of vortex motion in high-temperature superconductors // Rep. Prog. Phys.- 1999.- V.62, No.2.- P. 187−236.
  209. Wordenweber R., Lahl, P., Selders P. Vortex matter in active and passive superconducting devices //J. Low Temp. Phys.- 2003.- V.130.- P.435−447.
  210. Wunderlich S., Schmidl F., Dorrer L., Schneidewind H., Seidel P. Improvement of sensor performance of high-Tc thin film planar SQUID gradiometers by ion beam etching // IEEE Transactions on Applied Superconductivity.- 1999.- V.9, No.l.- P.71−76.
  211. Wu M. K., Ashburn J. R., Torng C. J., Hor P. H., Meng R. L., Gao L., Huang Z. J., Wang Y. Q., and Chu C. W. Superconductivity at 93 K in a new mixed phase Y-Ba-Cu-0 compound system at ambient pressure // Phys. Rev. Lett.- 1987.-V.58, No.9. P.908−910.
  212. Utz B., Semerad R., Bauer M., Prusseit W., Berberich P., and Kinder H. Deposition of YBCO and NBCO films on areas of 9 inch in diameter // IEEE Transactions on Applied Superconductivity.- 1997.- V.7, No.2.- P. 1272−1277.
  213. Yeadon M., Aindow M., Wellhofer F., and Abell J.S. Topographical development and misfit relief in laser-ablated heteroepitaxial YBa2Cu307.5 thin films // Journal of Crystal Growth.- 1997.- V.172.- P.145−155.
  214. Yurgens A., Winkler D., Claeson T., Zavaritsky N.V. In situ controlled fabrication of stacks of high-Tc intrinsic Josephson junctions // Appl. Phys. Lett.- 1997.-V.70, No.13.- P. 1760−1762.
  215. Zaitsev A.V. Quasiclassical equations of the theory of superconductivity for contiguous metals and the properties of constricted microcontacts // Sov. Phys. JETP.- 1984.- V.59, No.5.- P.1015−1024.
  216. Zeldov E., Clem J.R., Mcelfresh M., and Darwin M. Magnetization and transport currents in thin superconducting films // Phys. Rev. B.- 1994.- V.49, No. 14.-P.9802−9822.
  217. Zhao R. and Myhra S. Environmental degradation of YBa2Cu307.x. A descriptive and predictive model // Physica C.- 1994.- V.230, No. 1−2.- P.75−81.
  218. Zhang W. Identifying the superconducting pairing state of high-Tc oxides by Josephson effect // Physical Review B.- 1995.- V.52, No.5.- P.3772−3775.
  219. Zhang X.-F., Todt V.R., Miller D.J. From meandering to straight grain boundaries: Improving the structures of artificially-induced grain boundaries in superconducting YBa2Cu3Oy bicrystals // J. Mater. Res.- 1997a.- V.12, No. l 1.-P.3029−3035.
  220. Zhao R. and Myhra S. Environmental degradation of YBa2Cu307 x A descriptive and predictive model // Physica C.- 1994.- V.230, No. 1−2.- P.75−81.
  221. Zimmerman J.E. and Mercereau J.E. Quantized Flux Pinning in Superconducting Niobium // Phys. Rev. Lett.- 1964.- V. 13, No.4.- P. 125−126.
  222. Zimmerman J.E. Sensitivity enhancement of superconducting quantum interference devices through the use of fractional-turn loops // J. Appl. Phys.-1971, — V.42, No. 11.- P.4483−4487.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!