Przyczyny skrócenia czasu wyłączania kluczy nadprzewodnikowych z warstwą buforową

• Autorzy: Waśkiewicz J.

Warianty tytułu

EN

Reason of switch-off time decrease in superconductor switches with a buffer layer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W literaturze dotyczącej nadprzewodnikowych przełączników optoelektronicznych omówione jest dziwne zjawisko polepszenia właściwości dynamicznych w wyniku wprowadzenia do struktury cienkowarstwowej warstwy buforowej z materiału źle przewodzącego ciepło. W prezentowanej pracy podano interpretację przyczyn tego zjawiska na podstawie analizy niestacjonarnych pól temperatury w strukturze elementu. Analizę przeprowadzono metodą modelowania numerycznego procesów cieplnych w strukturze cienkowarstwowej, składającej się z nadprzewodnika wysokotemperaturowego YBa2Cu3O7-x napylonego na podłoże MgO z warstwą pośrednią SrTiO3. Podstawową przyczyną skrócenia czasu wyłączania klucza jest ograniczenie przez warstwę buforową dyfuzji ciepła do podłoża w czasie włączania klucza, w następstwie czego jego wyłączanie zachodzi na drodze odprowadzania ciepła do bardzo dobrze przewodzącego ciepło podłoża znajdującego się w temperaturze niższej niż temperatura wyłączania nadprzewodnika.

EN

Literature referring to superconductor optoelectronic switches report about curious phenomenon of improvement of dynamical properties as a result of introduction of a thin, low thermal conductivity buffer layer. Present paper is a trial of interpretation of this phenomenon basing on analysis of non-stationary temperature fields within the element's structure. The analysis has been made using the method of numeric modelling of thermal processes occurring within the thin-layer structure consisting of high-temperature superconductor YBa2Cu3O7-x sputtered over the MgO substrate and separated with an intermediate SrTiO3 layer. The essential reason of shortening of key's switch-off time is the fact that the buffer layer limits heat diffusion towards the substrate during switching-on time; as a result its switching-off occurs through heat abstraction towards the high thermal conductivity substrate which temperature is lower than the superconductor's switch-off temperature.

Słowa kluczowe

PL

przełącznik optyczny; zjawisko bolometryczne

EN

optical switch; bolometric phenomenon

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Elektryka
• Rocznik: 2002
• Tom: Z. 16
• Strony: 157--167
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., wykr.

Twórcy

autor

Waśkiewicz J.

• Politechnika Białostocka, Wydział Elektryczny, ul. Wiejska 45 D, 15-351 Białystok

Bibliografia

• [1] Balevicius S., Vengalis B., Anisimovas F. et al.: Dynamics of resisitvity response of La0,67Ca0,33MnO3 films in pulsed high magnetic fields. J. Magnetism & Magnetic Materials, 2000, Vol. 211, No. 1-3, pp. 243-7.
• [2] Jaekel C., Roskos H.G., Kurz H.: Ultrafast optoelectronic switches based on high-Tc superconductors. IEEE Trans. Appl. Superconductivity, 1997, Vol. 7, No. 2, pp. 3722-25.
• [3] Гершензон М.Е., Головлев В.В., Кедич И.Б. и др.: Прямое измерение характеристик электрон-фононного взаимодействия в YBa2Cu3O7 методом фемтосекундной спектроскопии. Письма в ЖЭТФ, 1990, т. 52, вып. 11, с. 1189-92.
• [4] Waśkiewicz J.: Wpływ warstwy pośredniej na charakterystyki czasowe nadprzewodnikowych przełączników optoelektronicznych. Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Elektryka. 1999, nr 15, s. 281-289.
• [5] Waśkiewicz J.: Influence of an intermediate layer on switch off time of superconductor optoelectronic switches. XVI Symp. Electromagnetic Phenomena in Nonlinear Circuits (EPNC’2000). Cracow, 18-20.09.2000. Proceedings, pp. 179-181.
• [6] Мезенов А.В., Васькевич Я.: Модель токового и оптического переключения проводимости плёнок YBa2Cu3O7-x.. Журнал технической физики, 1999, том 69, вып. 10, с. 77-82.
• [7] Mezenov A.V., Vas’kevich Ya.: Model of current and optical conductivity switching in YBa2Cu3O7-x films. Technical Physics, 1999, vol. 44, no. 10, pp. 1198-202.
• [8] Мезенов А.В., Янкевич А.В., Васькевич Я.: Моделирование электрического отклика тонких пленок высокотемпературных сверхпроводников на импульсные лазерное и токовое воздействия. Оптический журнал, 1999, том 66, № 8, с. 95-102;
• [9] Mezenov A.V., Yankevich A.V., Waśkiewicz J.: Modeling the electrical response of thin films of high-temperature superconductors to laser and current pulses. Journal of Optical Technology, 1999, vol. 66, no. 8, pp. 749-754.