Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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TT: Tiefe Temperaturen
TT 11: SQUID-Anwendungen
TT 11.2: Vortrag
Dienstag, 23. März 1999, 15:00–15:15, F1
Hochtemperatursupraleiter DC-SQUID-Sensoren für den Betrieb in magnetischen Feldern — •U. Poppe1, M.I. Faley1, K. Urban1, E. Zimmermann2, W. Glaas2, H. Halling2, M. Bick3, H.-J. Krause3, D.N. Paulson4, T. Starr4 und R.L. Fagaly4 — 1Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich GmbH, 52425 Jülich — 2Zentrallabor für Elektronik, Forschungszentrum Jülich GmbH, 52425 Jülich — 3Institut für Schicht- und Ionentechnik, Forschungszentrum Jülich GmbH, 52425 Jülich — 4Tristan Technologies Inc., San Diego, CA 92121 USA
Auf der Basis von durch DC-Sauerstoffhochdrucksputtern hergestellten YBa2Cu3O7 und PrBa2Cu3O7 Dünnschichten wurden quasiplanare SNS-Josephsonkontakte hergestellt. Die damit realisierten empfindlichen Magnetometer und Gradiometer wurden bezüglich des Layouts optimiert und zusammen mit einem Heizer gekapselt. DC-SQUID’s ohne Flusstransformator wurden in Magnetfeldern bis etwa 1 KGauss getestet und zeigten dabei keine Unterdrückung des Bias-Stromes. Es wird ein Modell vorgeschlagen, welches diese Beobachtung bei nahezu planaren Josephson Kontakten erklärt. Mit Hilfe einer DC-SQUID Elektronik mit digitaler Rückkopplung wurde eine Systemdynamik von 160 dB erreicht. Hochempfindliche Magnetometer in Flip-Chip Geometrie wurden mit einer PrBa2Cu3O7 isolierten Einkoppelspule und einer 8 mm x 8 mm Pick up-Spule realisiert. In unabgeschirmter Umgebung wurde eine Feldauflösung von etwa 40 fT / SQRT(Hz) gemessen. Planare Flip-Chip Gradiometer zeigten ein weisses Rauschen von weniger als 100 fT / cm SQRT(Hz) bei 77 K. Es wurde eine Reproduzierbarkeit erreicht, welche einen kommerziellen Vertrieb in kleinen Serien erlaubt.