Исследования сверхпроводящего квантового магнитометра

• Автор: Якимец, Андрей Леонидович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 159 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
1.1. Гальваномагнитные преобразователи
1.1.1 Преобразователи Холла
1.1.2. Полупроводниковые магниторезисторы
1.1.3. Магнитодиоды
1.1.4. Магнитотранзисторы
1.2. Магниторезистивные тонкопленочные преобразователи
1.3. Ферромодуляционные преобразователи
1.4. Сквиды
1.4.1. Двухконтактный сквид
1.4.2. Одноконтактный сквид
1.5. Керамические сверхпроводники
1.5.1. Джозефсоновская среда
1.5.2. Распределенный джозефсоновский переход
1.5.3. Спиновое стекло
1.5.4. Перколяционная модель
1.5.5. Магнитометр на основе генерации второй гармоники
1.6. Сравнительный анализ различных методов измерения
магнитного поля
2. ВТСП-МАГНИТОМЕТР С ДВОЙНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ
2.1. Принцип действия и структурная схема ВТСП-магнитометра
с двойной модуляцией
2.2. Оптимизация характеристик ВТСП-магнитометра с
двойной модуляцией
2.2.1 Случай возбуждения идеальным источником тока
2.2.2 Учет выходного сопротивления источника тока возбуждения
2.2.3. Учет выходного сопротивления источника при резонансном режиме
2.2.4. Резонансный режим в случае реактивного внутреннего сопротивления источника возбуждения
2.3. Комплексная нелинейная восприимчивость
2.4. Учет временной дисперсии
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА
3.1. Конструкция магнитометра
3.1.1. Схема компенсации остаточного напряжения
3.1.2. Применение резонансного контура
3.2. Измерительная установка
3.2.1 Система экранов
3.2.2. Магнитный шум экранов
3.3. Частотные и шумовые характеристики магнитометра.
Подавление нелинейных искажений
3.4. Холловский магнитометр с компенсацией остаточного напряжения
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

4.1. Измерение крутизны преобразования и частотной характеристики прибора
4.2. Полоса пропускания магнитометра
4.3. Шумовые характеристики магнитометра
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы

Материалом для тонкопленочных магниторезистивных элементов служат обычно поликристаллические ферромагнетики, удельное сопротивление которых обладает свойством анизотропии в магнитном поле. Удельное электрическое сопротивление поликристаллических ферромагнетиков зависит от угла 0 между вектором намагниченности элемента М и вектором плотности тока ],
пропускаемого через элемент, и характеризуется зависимостью [20]:
р = р0 + Лрсо52(0),
где ро - изотропная составляющая удельного электрического сопротивления; Ар - анизотропия магнитосопротивления.
Для пермаллоевых сплавов или сплавов железо-кобальт магниторезистивный эффект может достигать 2 -г 6 % удельного сопротивления при комнатной температуре. Магниторезистивный элемент выполняется обычно в виде ферромагнитной пленки толщиной менее 1 мкм (рис. 1.15).

h < ь 2
а У 1 у X

. 0 У

Рис. 1.15. Тонкопленочный магниторези- Рис. 1.16. Кривая намагничивания пленки
стивный элемент во внешнем магнитном поле параллельно
оси легкого намагничивания
Действующее на магниторезистивный элемент магнитное поле Н вызывает отклонение в нем вектора намагниченности М на угол 0 и изменение электрического сопротивления элемента. При пропускании через элемент постоян-
ного тока падение напряжения на нем изменяется пропорционально cos (0).