Детальная информация

Цель работы заключается в исследовании возможности применения переходов Джозефсона различной конфигурации в эталоне единицы вольта. Массивы переходов Джозефсона активно используются в качестве основы для воспроизведения напряжения с помощью фундаментальных физических констант. Отсутствие влияния химических и электрофизических свойств материалов, а также точное определение значения фундаментных физических констант делают переходы Джозефсона наиболее точным способом воспроизведения напряжения. Различие в применяемых материалах, особенности компоновки переходов и способы управления влияют на характеристики выходного напряжения, такие как критический ток и ширина квантовой ступени. Также применение новых устройств и технологий, позволило создавать массивы переходов с большим напряжением, а управление опорным сигналом и дельта-сигма модуляция открыли возможность воспроизведения переменного напряжения. В результате исследования были получены основные характеристики переходов Джозефсона: критический ток и вольт-амперная характеристика перехода. Выяснили, что точность получаемого постоянного напряжения соответствует требованиям для первичных эталонов, что говорит о целесообразности применения данной технологии. Также анализ результатов показал, что система с программируемой джозефсоновской мерой напряжения способна воспроизводить переменное напряжение. Проведен поиск теоретической информации в глобальных компьютерных сетях Google Scholar.

The aim of the work is to investigate the possibility of application of Josephson junctions of different configurations in the standard of electric voltage unit. Arrays of Josephson junctions are actively used as a basis for voltage reproduction by means of fundamental physical constants. Absence of influence of chemical and electro-physical properties of materials, as well as precise determination of the value of fundamental physical constants make Josephson junctions the most accurate way of voltage reproduction. Differences in the materials used, transition layout and control methods affect the output voltage characteristics, such as critical current and quantum step width. Also, the use of new devices and technologies has made it possible to create arrays of junctions with large voltages, and control of the reference signal and delta-sigma modulation have opened the possibility of reproducing variable voltages. As a result of the study, the main characteristics of Josephson junctions were obtained: the critical current and the volt-ampere characteristic of the output voltage. It was found out that the accuracy of the obtained constant voltage corresponds to the requirements for primary standards, which indicates the feasibility of using this technology. Also, the analysis of the results showed that the system with programmable Josephson voltage measure can reproduce alternating voltage. The theoretical information was searched in the global computer networks Google Scholar.