370 likes | 502 Views
Digitális technika szupravezető eszközökkel. Balázs Zoltán Főiskolai adjunktus BMF. Mikroelektronika Intézet. Szupravezetők műszaki alkalmazásai II.
E N D
Digitális technika szupravezető eszközökkel. Balázs Zoltán Főiskolai adjunktus BMF. Mikroelektronika Intézet
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d1. ábraAz YBCO eszközök jellemzői:- kis ellenállás,- alacsony teljesítmény felvétel, nagy működési sebesség- igen nagy pontosság: feszültség standard, DAC, ADC- alacsony működési zaj
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d2. ábra A Josephson átmenet működésének magyarázata az alagúthatás segítségével. A képen a Cooper párok hullámfüggvénye látható.
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d3. ábra A Josephson átmenet áram-feszültség karakterisztikája.
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d4. ábra A Josephson átmenet a szupravezető digitális áramkörök alapvető építő eleme.
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d5. ábra A digitális áramköri elemek alapkapcsolása:a.) az alapelem kapcsolási vázlatab.) a reteszelt logikai elem (latching logic) I-U hiszterézises görbéjec.) az RSFQ (rapid single flux quantum logic) logikai elem I-U görbéjed.) az RSFQ elem SFQ kimeneti jele és fázisugrása.
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d6. ábra Niobium alapanyagú, LTS, alacsony hőmérsékletű szupravezetőből kialakított Josephson átmenet. • A gát anyaga alumíniumoxid. • SIS szerkezet
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d6. ábra HTS, magas hőmérsékletű szupravezetőből kialakított Josephson átmenetek. • A gát anyaga normál állapotú fém. • SNS szerkezet.
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d7. ábra Edge S-N-S mikroszkopikus képe és áram- feszültség görbéje.
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d8. ábra Josephson átmenet, edge S-N-S kialakításának technológiai lépései egy integrált áramkörben.
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II d9. ábraAz RFSQ áramkörök alapelemei:- Josephson transmission line JTL: jelátviteli egység
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II d9. ábraAz RFSQ áramkörök alapelemei:- Josephson transmission line JTL: jelalakok
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II d9. ábraAz RFSQ áramkörök alapelemei:- jelátviteli egység- egy egyszerű tároló egység
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II d10. ábraAz RFSQ áramkörök alapelemei:- D flip-flop alapkapcsolása
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II d10. ábraAz RFSQ áramkörök alapelemei:- R-S flip-flop alapkapcsolása
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II d10. ábraAz R-S flip-flop jelfolyamata
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II d10. ábraAz RFSQ áramkörök alapelemei:- R-S flip-flop alapkapcsolásaSFQ/DC átalakítóval
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d20. ábra T flip-flop
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d20. ábra T flip-flop
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d20. ábra Frekvencia osztó
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d20. ábra T flip-flop-okból felépített frekvencia osztó jelfolyamata
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d11. ábra RFSQ elemi cella és a jelek időbeli sorrendje.
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d12. ábra SFQ logikai bit energia tartalma.
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d13. ábra Josephson – CMOS hibrid memória felépítése.
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d14. ábra Egy RSFQ logikai kapu fizikai elrendezése az integrált áramkörben.
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d15. ábra Nagy sebességű RSFQ áramkörökkel elért működési frekvenciák és gyártó cégük.
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d16. ábra SQUID-Superconducting QUantum Interference Device-szupravezető kvantum interferencia berendezés működésének alapelve.
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d17. ábra A SQUID kritikus áramának függése a mágneses tér indukciójától.
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d18. ábra A mágneses tér csatolása a SQUID érzékelőhöz
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d19. ábra Különböző orvosi műszerek érzékelési tartománya
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d20. ábra 151 csatornás magnetoencefalográf
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d21. ábra Magnetoencefalográf működés közben
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d20. ábra 151 csatornás magnetoencefalográf
Szupravezetők műszaki alkalmazásai II • d20. ábra 151 csatornás magnetoencefalográf