Устройство для формирования сверхпроводящего контакта джозефсона

О П И С "АЯ.,И-.,Е пц 442539ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликГосудврствеииыи комитет авета Мииистров СССРпо делам изобретений Опубликовано 5,09.74. Бюллетень М 33 53) УДК 6" 1.317 Л 45(088.8) открытий Дата опубликования описания Д 8,05. д) Лвзортя изобретения и М 1; В А ликов, М, Х. Зелик(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯЕРХПРОВОДЯЩЕГО КОЛ ЖАКТА ДЖОЗЕФСОНА й пленкой Поле расьма больизости отконцентонких пана равных доменной выводами, покрыта тон с полосовой доменной сеяния таких пленок ших величин в непоср5 поверхности пленок, пр рации поля имеют вид раллельных нитей, рас расстояниях с периодо структуры.10 кои магнитноструктурой.достигает веседственной бличем областдлинных и тположенныхголосовой 2 тмеченные не- тому, что пода пленка из лектрическими Изобретение относится к устроиствам для формирования контактов Джозефсона, применяемых в чувствительных измерительных приборах и радиотехнических устройствах микроволнового диапазона.Известны устройства для формирования контакта Джозефсона с регулируемыми параметрами - точечного контакта. Эти устройства содержат хорошо заточенную иглу и полированную пластинку из сверхпроводника, поверхности которых предварительно окислены, а также механическую, систему, с помощью которой игла прижимается к пластине перпендикулярно ее поверхности. Параметры контакта регулируют изменением усилия на. жатия иглы при перестройке механической системы.Недостатками существующих устройств для формирования регулируемого контакта Джозефсона являются их малая устойчивость к помехам и механическим вибрациям, а также поломка рабочих элементов, иглы и пластины, что вызывает необходимость их частой,замены и переградуировки регулирующей части устройства и ограничивает срок службы устройства.В предложенном устройстве одостатки устранены благодаряложка, на которой размещенсверхпроводника, снабженная э Между пленкои из сверхпроводника и тонкой магнитной пленкой с полосовой доменной структурой, контактируя с ними по всей пло.щади, расположен тонкий магнитньш экран со 5 щелью, ширина которой равна периоду полосовой, доменной структуры (-1 мкм), причем ориентация доменной структуры задается параллельной щели экрана с помон,ью внешнего магнитного поля, создаваемого маг нитной системой. Толщина экрана со щелью0,5 - 1 мкм; толщина пленки из сверхспроводника не более 1 мкм.Такое конструктивное выполнение позволяет жестко соединить части контакта и регули ровать его параметры изменением напряжен,ности магнитного поля магнитной системы, вследствие чего устраняется взаимное перемещение частей контакта и их порча, исключается необходимость частой замены частей 30 контакта, повышается помехо- и виброустойчивость и увеличивается срок службы устройства.Схема предложенного устройства для формирования сверхпроводящего контакта Джозефсона показана на чертеже.Устройство содержит пленку 1 из сверхпроводника, снабженную электрическими выводами 2, которая окружена пленочным магнитным экраном 3 со щелью шириной д. Со стороны щели расположена тонкая магнитная пленка 4 с полосовой доменной структурой, нанесенная на подложку 5, являющуюся базой всего комплекта пленок. Подложка размещена внутри термостатированного охлаждаемого объема 6, окруженного катушками магнитной системы 7, оси которых лежат в плоскости пленки 4, причем оси двух катушек проходят вдоль щели, а оси двух других ей перпендикулярны. Катушки связаны с регулятором магнитной системы 8. К электрическим выводам 2 подключен прибор 9 для контроля сверхпроводящего состояния.Устройство работает следуюшим образом.Нормальная составляющая поля рассеяния доменов пленки 4, выделенного щелью в экране 3, разрушает сверхпроводимость пленки 1 в области А, Глубина проникновения области А в пленку 1 зависит от напряженности поля доменов пленки 4. Эта напряженность может изменяться внешним магнитным полем, параллельным доменам пленки 4, которое создается, катушками 7 и может регулироваться по величине изменением токов в катушках 7 регулятором магнитной системы. Регулятор калибруется так, чтобы при минимальном значении тока область А проникла на всю толщину пленки 1. При этом, поскольку внешнее магнитное поле параллельно щели в экране, то сверхпроводящая пленка 1 разделяется областью нормальной проводимости А, что регистрируется прибором 9 по изменению сопротивления пленки 1 и служит индикатором точности юстировки оси катушек 7 параллельно щели.По окончании юстировки увеличивают ток вкатушках 7, При этом глубина проникновения области А в пленку 1 уменьшается и образуется узкая прослойка Б сверхпроводника, соединяющая две части пленки 1, ранее разде ленные областью А. Ширина области Б имеет порядок величины периода доменной структуры, обычно от 0,5 до 1,5 мкм, глубина ее от поверхности пленки 1 плавно изменяется со15точностью порядка 50 - 100 А в пределах от 0 до толщины пленки 1, Сверхпроводящая перемычка Б между сверхпроводниками проявляет свойства контакта Джозефсона. Параметры образовавшегося контакта контролируются прибором 9.Предмет изобретенияУстройство для формирования сверхпрово дящего контакта Джозефсона с регулируемыми параметрами, содержащее подложку и пленку из сверхпроводящего материала, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью увеличения срока службы устройства, повышения его 30 помехоустойчивости и надежности, подложкапокрыта магнитной пленкой с полосовой доменной структурой, на поверхность которой нанесен слой магнитного экрана с расположенной по центру подложки продольной ще лью шириной того же порядка, что и периодполосовой доменной структуры, отделяющей поверхность сверхпроводящей пленки от поверхности магнитной пленки, при этом устройство снабжено магнитной системой управле ния доменной структурой магнитной пленки,442539 Составитель В. Далиннн Орловская Техред В. Рыбаковдакт 1167 11ЦН пцсное Сапунова,пография Изд. М 538 Тираж 760 И Государственного комитета Совета Министров СС по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб. д. 4/5