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技术:超导电路 - 变暖

技术:超导电路 - 变暖

作者:南门在埽  时间:2017-10-23 07:12:01  人气:

作者:JEFF HECHT在波士顿美国研究人员正在迈出建立新型高温超导体集成电路的第一步这些材料最近于1986年被发现,在绝对零度以上约120度的温度下几乎没有电阻导电他们拥有超高速计算机和非常精确的传感器的承诺但由于它们是脆性陶瓷,因此很难用它们制造器件现在有两个团队,一个在位于新墨西哥州阿尔伯克基的桑迪亚国家实验室,另一个在加利福尼亚州雷东多海滩的TRW空间和技术集团,通过两条截然不同的路线开发了电路使用较旧的低温超导材料,只能在非常接近绝对零度的温度下工作,有可能将开关器件称为约瑟夫森结它们由两层超导体之间的非常薄的绝缘层组成电子可以穿过绝缘体从一个超导体到另一个超导体,但是这种隧穿对磁场非常敏感因此,通过切换磁场可以非常快速地打开和关闭电子电流世界各地的研究人员正致力于使用新型高温超导体开发约瑟夫森结,但桑迪亚科学家正在使用完全不同的技术这种新方法基于所谓的超导磁通流晶体管,Jon Martens,James Beyer,James Nordman和Gert Hohenwarter于1988年在威斯康星大学开发它采用薄膜材料制成两个平行的超导体条带通过许多10微米长的弱超导链路彼此连接,如梯级上的梯级布置流过附近的超导控制线的电流产生磁场,该磁场影响链路的导电性,并因此影响在超导带之间流过它们的电流这又改变了条带之间的电压该电压对电流的变化响应非常快,因此该器件可以在非常高的频率下工作它被称为转换器,因为来自控制线的小输入信号在条带之间的电压变化方面产生更大的输出位于匹兹堡的西屋科技中心的John Talvacchio表示,当用脆性陶瓷超导体制造器件时,晶体管的单层结构是一个重要的优势约瑟夫森结需要多层威斯康星和桑迪亚装置由铊基超导体制成,通常在77K的液氮温度下操作继续在约瑟夫森结上工作的是TRW,它制造了一个简单的集成电路,将模拟信号转换为数字格式的钇 - 钡 - 铜 - 氧化物化合物该公司表示,关键的突破是在陶瓷超导体中制造“可重复的约瑟夫森结”但是,该装置的特性仍然不均匀 TRW的超导电学首席科学家Arnold Silver承认,该器件的临界电流范围超过两倍他希望将这种可变性降低到5%,但观察者持怀疑态度他们还注意到TRW电路不执行整个模数转换: