Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm
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TT: Tiefe Temperaturen
TT 3: Supraleitende Filme I
TT 3.8: Vortrag
Montag, 23. März 1998, 12:15–12:30, H 20
Hochfrequenz-Feldbegrenzungen von HTSL- und TTSL-Filmen — •Th. Kaiser, M.A. Hein, G. Müller, M. Perpeet und H. Piel — Universität Wuppertal, Fachbereich Physik, 42097 Wuppertal
In Hochfrequenzbauteilen mit supraleitenden Filmen müssen nichtlineare Verluste vermieden werden. Wir haben die erreichbaren Felder Bsmax für HTSL- und TTSL-Filme (YBCO, TBCCO, Nb, Nb3Sn) u.a. mit dielektrischen Resonatoren bei 8.5 und 19 GHz z.T. mit überlagertem DC-Magnetfeld BDC ≤ 15 mT untersucht und verglichen. Die nichtlinearen Verluste wurden hinsichtlich verschiedener möglicher Begrenzungsphänomene (z.B. globale oder lokale thermische Effekte, weak-links, Bc1) analysiert. Bei 19 GHz und 4.2 K waren sowohl die besten HTSL- als auch TTSL-Filme leistungsbegrenzt bei Bsmax = 50 mT. Bei Temperaturen T ≥ 70 K traten für die besten YBCO-Filme bei Bsmax ≈ 20 mT Feldzusammenbrüche mit Zeitskalen τ ≈ O(10 µ s) auf. Diese Werte können sowohl magnetischer Natur (Bsmax ≈ Bc1), als auch je nach Wärmeleitfähigkeit des Substrates global thermisch bedingt sein. Dies wurde durch dynamische, thermische Simulationsrechnungen bestätigt. Viele Filme zeigten starke, vermutlich defektinduzierte Rs(Bs)-Anstiege unterschiedlicher Steigung bereits bei wesentlich kleineren Feldern Bs ≤ 5 mT. Zur Identifizierung solcher Zusatzverluste wurden ortsauflösende Analysen (z.B. Thermometrie, mikroskopische Aufnahmen) durchgeführt. Feldzusammenbrüche an defektbehafteten Filmen führten vielfach zu irreversiblen Filmschädigungen. (gefördert durch das BMBF: 13 N 6833)