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Josephson-Kontakte mit NbxSi1-x-Barrieren ermöglichen höhere Ausgangsspannungen von pulsgetriebenen AC-Spannungsnormalen

08.12.2011

Nachdem SNS-Josephson-Kontakte mit einer NbxSi1-x-Barriere mit Hilfe einer neuen Cluster-Beschichtungsanlage hergestellt und erfolgreich für den Einsatz in einem pulsgetriebenen Spannungsnormal optimiert werden konnten, gelang es nun, Schaltungen mit einer erhöhten Ausgangsspannung herzustellen (S: Supraleiter, N: Normalleiter).
Aufgrund der charakteristischen Eigenschaften dieser Kontakte können die Schaltungen bei einer Pulsfolgefrequenz von bis zu 15 GHz (statt bisher 5 GHz bei SNS Kontakten mit HfTi Barriere) eingesetzt werden, wodurch sich auch die Ausgangsspannung verdreifacht.
Dank der hohen Ausbeute der Technologie stehen jetzt 15 voll funktionsfähige  Schaltungen zur Verfügung, die bei einer Ausgangsspannung von bis zu 37 mVPP  reine Spektren liefern. Nach der Optimierung des Messaufbaus sollte auch die mit diesen Schaltungen maximal mögliche Ausgangsspannung von ca. 115 mVPP erreicht werden.

 

 

 

Bild 1:
Frequenz- und Zeitdarstellung einer synthetisierten sinusförmigen Wechselspannung mit einer Frequenz von 3750 Hz, erzeugt mit einer puls­betriebenen Schaltung aus 2000 SNS-Kontakten basierend auf NbxSi1-x -Barrieren. Die Pulsfolgefrequenz betrug 15 GHz.

 

 

 

Ansprechpartner: O. Kieler
Fachbereich 2.4 : Quantenelektronik