Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2026, выпуск 8 » Статья стр. 1594
<<<>>>
Обоснование возможности высокочастотных переключений бесконтактного сверхпроводящего инвертора, работающего на эффекте локального нагрева
Гурович Б.А. 1, Приходько К.Е. 1,2, Искандарова И.М. 1, Книжник А.А. 1
1Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
2Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", Москва, Россия
Email: prihodko_ke@nrcki.ru, Iskandarova_IM@nrcki.ru, Knizhnik_AA@nrcki.ru
Поступила в редакцию: 5 сентября 2025 г.
В окончательной редакции: 17 марта 2026 г.
Принята к печати: 13 мая 2026 г.
Выставление онлайн: 9 июня 2026 г.
PDF версия
На примере созданных нами бесконтактных инверторов, которые управляются за счет дистанционного локального нагрева, осуществляется сравнение частоты переключения. Рассмотрен вопрос о достижимых частотах в создаваемых логических элементах с учетом использования процесса передачи тепла от сформированного в сверхпроводящих нанопроводах затвора сопротивления к управляемому сверхпроводящему нанопроводу через слой разделительного диэлектрика. Проведена оценка частоты переключения создаваемых нами элементов " НЕ" на основе теплового расчета с учетом реальных размеров, теплофизических свойств и величин токов, протекающих в работающих устройствах. По результатам теплового расчета переключения элемента " НЕ" с толщиной диэлектрика Al2O3 12.5 nm была получена оценка частоты переключения 20.8 GHz. Также было показано, что уменьшение толщины диэлектрика уменьшает время нагрева до пороговой температуры пропорционально квадрату толщины, что открывает перспективу увеличения частоты работы устройств. Ключевые слова: сверхпроводящие нанопровода из NbN, переключение из сверхпроводящего состояния в нормальное, частота переключения, бесконтактный инвертор.
  1. D.A. Buck. Proc. IRE, 44 (4), 482 (1956). DOI: 10.1109/JRPROC.1956.274927
  2. V.L. Newhouse, J.W. Bremer, H.H. Edwards. Proc. IRE, 48 (8), 1395 (1960). DOI: 10.1109/JRPROC.1960.287544
  3. C. Smallman, A. Slade, M. Cohen. Proc. IRE, 48 (9), 1562 (1960). DOI: 10.1109/jrproc.1960.287669
  4. N.H. Meyers. Proc. IRE, 50 (12), 2452 (1962). DOI: 10.1109/JRPROC.1962.288263
  5. P.A. Walker. Radio Electron. Eng., 25 (5), 387 (1963). DOI: 10.1049/ree.1963.0053
  6. H. Sobol. IRE Trans. Electron. Comput., EC-11 (2), 200 (1962). DOI: 10.1109/TEC.1962.5219353
  7. K.K. Likharev, V.K. Semenov. IEEE Trans. Appl. Supercond., 50 (1), 3 (1991)
  8. K.K. Likharev. Phys. C Supercond. Appl., 482, 6 (2012). DOI: 10.1016/j.physc.2012.05.016
  9. Электронный ресурс. www.hypres.com
  10. S. Nagasawa, T. Satoh, M. Hidaka. 15th Intern. Supercond. Electron. Conf. (ISEC), 1 (2015). DOI: 10.1109/ISEC.2015.7383488
  11. A.N. McCaughan, K.K. Berggren. Nano Lett., 14 (10), 5748 (2014). DOI: 10.1021/nl502629x
  12. A. Buzzi, M. Castellani, R.A. Foster, O. Medeiros, M. Colangelo, K.K. Berggren. Appl. Phys. Lett., 122 (3), 142601 (2023). DOI: 10.1063/5.0144686
  13. A.N. McCaughan, N.S. Abebe, Q.-Y. Zhao, K.K. Berggren. Nano Lett., 16 (12), 7626 (2016). DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b03593
  14. Q.-Y. Zhao, E.A. Toomey, B.A. Butters, A.N. McCaughan, A.E. Dane, S.-W. Nam, K.K. Berggren. Supercond. Sci. Technol., 31 (3), 035009 (2018). DOI: 10.1088/1361-6668/aaa820
  15. R. Baghdadi, J.P. Allmaras, B.A. Butters, A.E. Dane, S. Iqbal, A.N. McCaughan, E.A. Toomey, Q.-Y. Zhao, A.G. Kozorezov, K.K. Berggren. Phys. Rev. Appl., 14 (5), 1 (2020). DOI: 10.1103/physrevapplied.14.054011
  16. Б.А. Гурович, К.Е. Приходько, Л.В. Кутузов, Б.В. Гончаров, Д.А. Комаров, Е.М. Малиева. ФТТ, 64 (10), 1390 (2022). DOI: 10.21883/FTT.2022.10.53079.47HH
  17. Б.А. Гурович, К.Е. Приходько, Е.А. Кулешова, К.И. Маслаков, Д.А. Комаров. ЖЭТФ, 143 (6), 1062 (2013). DOI: 10.7868/S0044451013060062
  18. B.A. Gurovich, K.E. Prikhodko, M.A. Tarkhov, A.G. Domantovsky, D.A. Komarov, B.V. Goncharov, E.A. Kuleshova. Micro Nanosyst., 7 (3), 172 (2015). DOI: 10.2174/1876402908666151228233002
  19. K.E. Prikhodko, B.A. Gurovich, M.M. Dement'eva. IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., 130, 012046 (2016). DOI: 10.1088/1757-899X/130/1/012046
  20. Б.А. Гурович, Е.А. Кулешова, К.Е. Приходько, М.А. Тархов, А.Г. Домантовский. Пат. РФ 2581405, Бюл. 11 (2016)
  21. Б.А. Гурович, К.Е. Приходько, А.Г. Домантовский, В.Л. Столяров, Д.А. Комаров, Е.А. Кулешова, Л.В. Кутузов. Пат. РФ 2674063, Бюл. 34 (2018)
  22. Б.А. Гурович, К.Е. Приходько, Л.В. Кутузов, Б.В. Гончаров, Д.А. Комаров, Е.М. Малиева. ФТТ, 63 (9), 1241 (2021). DOI: 10.21883/FTT.2021.09.51246.36H
  23. J.K. Hulm. Proc. R. Soc. Lond. A. Math. Phys. Sci., 204 (1076), 98 (1950). DOI: 10.1098/rspa.1950.0164
  24. M. Hajenius, J.J.A. Baselmans, J.R. Gao, T.M. Klapwijk. Proceed. Fifteenth Intern. Symposium on Space Terahertz Technol., 381 (2004)
  25. J. Liberadzka. PhD Thes (Sochaczev, Poland, 1988)
  26. G.T. Furukawa, Th.B. Douglas, R.E. McCoskey, D.C. Ginnings. J. Res. Natl. Bur. Stand., 57 (2), 1937 (1956). DOI: 10.6028/JRES.057.008
  27. R.W.J. Macromol. Sci. Part A - Chem., 3 (7), 1257 (1969). DOI: 10.1080/10601326908051826
  28. P. Flubacher, A.J. Leadbetter, J.A. Morrison, B.P. Stoicheff. J. Phys. Chem. Solids., 12 (1), 53 (1959). DOI: 10.1016/0022-3697(59)90251-3
  29. R.C. Dhuley, M.I. Geelhoed, J.T.C. Thangaraj. Cryogenics, 93, 86 (2018). DOI: 10.1016/j.cryogenics.2018.06.003
  30. L. Bellis, P.E. Phelan, R.S. Prasher. Thermophys. Heat Tras., 14, 144 (2000). DOI: 10.2514/2.1384
  31. F. Pobell. Matter and Methods at Low Temperatures (Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2007)
  32. P.E. Phelan. J. Heat Transf., 120 (1), 37 (1998). DOI: 10.1115/1.2830058
  33. A. Alzina. Compos. Struct., 74, 175 (2006). DOI: 10.1016/j.compstruct.2005.04.002
  34. E. Swartz, R. Pohl. Rev. Mod. Phys., 61, 605 (1989). DOI: 10.1103/RevModPhys.61.605
  35. A. Dane. Nat. Commun., 13 (1), 5429 (2022). DOI: 0.1038/s41467-022-32719-w
  36. Б.А. Гурович, Г.Ю. Голубев, К.Е. Приходько, Л.В. Кутузов, Д.А. Комаров, Е.М. Малиева, Б.В. Гончаров, Д.А. Гончарова, В.Л. Столяров. ЖТФ, 95 (9), 1690 (2025). DOI: 10.61011/JTF.2025.09.61229.102-25

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme