Криоэлектроника
Реферат по предмету:
"Физика"
Название работы:
"Криоэлектроника"
Автор работы: Шишкин Михаил
Страниц: 21 шт.
Год:2011
Краткая выдержка из текста работы (Аннотация)
Введение
Криогенная(от греческого "криос" - холод, мороз) электроника, или криоэлектроника, направление электроники, охватывающее исследование при криогенных температурах (ниже 120 К ) специфических эффектов взаимодействия электромагнитного поля с носителями зарядов в твердом теле и создание электронных приборов и устройств, работающих на основе этих эффектов, - криоэлектронных приборов.
Криоэлектроника - одна из основных и весьма перспективных отраслей науки. Её интенсивному развитию способствовали, с одной стороны, широкие исследования явлений, происходящих в твёрдом теле при низких температурах, и практическое применение полученных результатов в различных отраслях радиоэлектроники (в первую очередь в космической радиоэлектронике), а с другой - определенные достижения криогенной техники, позволившие на основании как новых, так и ранее известных принципов разработать экономичные, малогабаритные и надежные системы охлаждения.
Значительным стимулом к развитию криоэлектроники послужило также и то немаловажное обстоятельство, что при создании современных электронных устройств - высокочувствительной радиоприемной аппаратуры, быстродействующих электронных вычислительных машин и др. - конструкторы подошли буквально к пределу возможностей радиоэлектроники, принципиально достижимому в обычном интервале температур. Использование низких температур позволяет преодолеть это препятствие и открывает новые пути в разработке радиоэлектронных систем.
Во-первых, глубокое охлаждение способствует значительному улучшению технических и экономических параметров радиоэлектронных устройств - преимущества компактных сверхпроводящих запоминающих устройств большой емкости и быстродействия для ЭВМ, сверхпроводящих магнитов и другой аппаратуры неоспоримы. Во-вторых, возникающие в условиях глубокого охлаждения явления, которые присущи только такому состоянию вещества, позволяют создавать принципиально новые приборы. Именно так, например, был сконструирован мазер, успешно используемый в спутниковых системах связи, радиоастрономии и т.д.
Криоэлектроника изучает особенности поведения радиоэлектронных компонентов и материалов при очень низких температурах ( 0-20 К ), в частности такие необычные явления, как сверхпроводимость.
Для работ в области криоэлектроники характерен большой размах лабораторных исследований. Показательными являются работы по созданию сверхпроводящих накопителей энергии большой ёмкости. Предназначенные первоначально для пузырьковых камер, сверхпроводящие накопители энергии также успешно применяются в качестве генераторов накачки для мощных лазеров и другой радиотехнической аппаратуры. Выходят из стен лабораторий сверхпроводящие линии задержки различного назначения, криоэлектронные запоминающие устройства, охлаждаемые усилители и т. д.
Поскольку криоэлектроника возникла на стыке нескольких различных научных направлений, первые публикации в этой области были связаны с традиционными направлениями. Однако уже с начала 60-х годов начинают появляться специальные издания, целиком посвященные криоэлектронике, и первые монографии.
Содержание работы
ВВЕДЕНИЕ 3
СОЗДАТЕЛИ КРИОЭЛЕКТРОНИКИ. 5
МЕХАНИЗМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОНОВ С ПОЛЕМ ИЛИ ВЕЩЕСТВОМ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ. 8
МЕТАЛЛЫ. ЭФФЕКТ ДЕ ХААЗА И ВАН АЛЬФЕНА 8
ЦИКЛОТРОННЫЙ РЕЗОНАНС. 9
ДИЭЛЕКТРИКИ 10
ПОЛУПРОВОДНИКИ 10
МЕХАНИЗМЫ ТОКОПРОХОЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ 11
В МЕТАЛЛЕ 11
В СВЕРХПРОВОДНИКАХ 12
В ОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ 12
ИНТЕГРАЛЬНАЯ КРИОЭЛЕКТРОНИКА 14
КРИОТРОНЫ И ДРУГИЕ УСТРОЙСТВА НА ОСНОВЕ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ 14
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА СВЕРХПРОВОДНИКОВ 14
ДОСТОИНСТВА. 14
НЕДОСТАТКИ. 14
ЛИТЕРАТУРА. 14
Использованная литература
- Физика низких температур, К.Мендельсон, изд-во ин.лит.,М.,1963г.
- Займан Дж. М., Электроны и фононы, пер. с англ., М., 1962, Радиотехника низких температур, Алфеев В.Н., М.,1966г.
- Фотолюминесценция полупроводниковых кристаллов, В.Ф.Агекян, Соросовский образовательный журнал, т.6, №10, 2000.
- Справочник по физико–техническим основам криогеники, Малков М.П., М., 1985.
- С.Г.Гасан-заде, М.В.Стриха, Г.А. Шепельский, ФТП, т.42, в.4, 2008
- Сверхнизкие температуры, Заварицкий Н.В.,изд-во Знание,1959г.
- Криогенная техника, Е.И.Микулин,М.,1969г.
- Твердотельные параметрические приборы сверхвысоких частот, Михайлов А.И.,СГУ,1989г.
- Корнев В.К. Эффект Джосефсона и его применение в сверхпроводниковой электронике // Соросовский Образовательный Журнал; 2001. N 8. С. 83-90.
- Энциклопедия Wikipedia по адресу: http://www.wikipedia.org
- Брандт Н.Б. Сверхпроводимость // Соросовский Образовательный журнал; 1996. N 1. С. 100-107.