Лекция 16 Применения СКВИДов и СП слабых связей

Трансформатор потока Это СП цепь, один из таких преобразующих элементов, о которых шла речь выше (но один из наиболее важных элементов). Он преобразует поток Ф 1 в поток Ф 2

Применение СКВИДов в измерительной технике Магнитометр. Измерение Н. 1) Измеряя поток Ф, тем самым мерим Н=Ф/S. Всё зависит от Ф и периодично с Ф о. Градуировка абсолютная! 2) Мерят изменение Н. 3) Чувствительность~ Гс Гц -½ (с трансформатором потока, лучшие эксперименты). Даже в пленочных ВТСП СКВИДах, работающих при Т=78 К, достигнута чувствительность по магнитному полю Н Гс Гц -½

СКВИД-микроскоп Уже зарегистрированы магнитные поля, генерируемые: -вихревыми токами; -магнитотактильными бактериями; -токами утечки в интегральных схемах. С помощью такого СКВИД-микроскопа достигнуто пространственное разрешение 10 мкм (при чувствительности к магнитному полю 20 пТл/Гц -½ = Гс Гц -½. 1 пТл= Гс. В НТСП СКВИД-микроскопе (при Т Не ) чувствительность 1 пТл/Гц -½ =10 -8 Гс Гц -½. Существуют конструкции СКВИД-микроскопов с рефрижераторами замкнутого цикла (например, с рефрижератором Джоуля-Томсона, в котором отсутствуют движущиеся части на холодном конце)

СКВИД-микроскоп Создан ПТ-ВТСП СКВИД-микроскоп с использованием пленки YBaCuO (d=200 нм) на бикристаллической подложке SrTiO 3. Площадь СКВИДа см 2, чувствительность 17.5 пТл. Конструкция СКВИДа позволяет использовать его без магнитного экрана. Для микроскопа нужно S 0, т.е. L 0. Проблема чувствительности

Градиентометр Измеряет Н или первую производную dH/dx. Схема (виток=катушка): Чувствительность достигнута Гс см -1 Гц -½. Других приборов, меряющих градиент поля с такой чувствительностью просто нет.

Недиагональный градиентометр Так располагаются катушки 1 и 2. Измеряет изменение поля вдоль оси «у»

Измерение магнитной восприимчивости Без образца сигнал = 0. С образцом измеряется поток, создаваемый в катушке 1

Измерение магнитной восприимчивости При 100%-ном заполнении катушки образцом магнитная индукция в катушке 1 будет В=(1+4 )Н. И поток через катушку 1 будет Ф 1 =В S=(1+4 ) HS=(1+4 ) Ф 2. Где Ф 2 =HS – поток через катушку 2 (без образца). Т.е. сигнал на СКВИДе, пропорциональный разности потоков через катушки, будет пропорционален Ф=Ф 1 -Ф 2 =4 Ф 2 ~. Конечно, заполнение катушки образцом трудно сделать полным и это надо учитывать. Поток Ф 2 измеряется при заэкранированной катушке 1

Измерение магнитной восприимчивости Крепление образца: