Реферат: Магнитометры

поля. Такая система представляет со-

600нм 600нм бой магнитометр.

20 нм

Сверхпроводящий материал – соединение Nb₃ Sn.

Соединение Nb₃ Sn имеет Т_к =18.2К и Н_к2 =18.5 МА/m (m₀ Н_к =23Тл) при 4.2К. Благодаря таким параметрам можно получить джозефсоновские переходы чувствительные как к малым полям 10^-17 Тл, так и к изменению больших полей »1Тл. Соединение имеет такую решетку: атомы ниобия расположены в местах, занятых на рисунке и образуют со своими ближайшими соседями три цепочки, перпендикулярные друг – другу:

Nb

Sn

Атомы ниобия в этих цепочках связаны дополнительными ковалентными связями. Цепочки ниобия в кристаллической структуре, для получения сверх проводящих свойств не должны быть нарушены, что может произойти при избытке атомов олова или при недостаточной степени порядка в кристаллической решетке. Диаграмма фазового равновесия системы Nb-Sn приведена на рисунке:

t^o C

2500

a+ж 2000

2000

a Ж

1500 Nb₃ Sn₃

a+Nb₃ Sn 910-920

1000

Nb₃ Sn 840-860

500 805-820 NbSn₇ 232-234

Nb 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Sn
Соединение Nb₃ Sn хрупко и изделие из него не могут бать получены обычным металлургическим путем, т.е. выплавкой с последующей деформацией. Массивные изделия из этого соединения: цилиндры, пластины и т.д. получают, как правило, металлокерамическим методом, т.е. смешивая в соответствующих пропорциях порошки ниобия и олова, прессуя изделия нужной формы и нагревая их до температуры образования химического соединения Nb₃ Sn, обычно в интервале 960-1200^O .

Получение джозефсоновских переходов.

Джозефсоновские туннельные переходы представляют собой две тонкие сверхпроводящие пленки разделенные барьерным слоем диэлектрика или полупроводника. Рассмотрим некоторые из методов получения переходов с диэлектрическим барьером. На тщательно очищенную подложку в вакууме наносится первая пленка сверхпроводящего соединения толщиной в несколько тысяч ангстрем.

Нанесение первой пленки осуществляется путем катодного распыления.

4

1

6

2 3 5

Катод

Распыляющий газ