Высокотемпературные ВЧ сквиды для pаботы в магнитных полях. Влияние тепловых флуктуаций

Abstract

Проведена оптимизация характеристик объемных ВТСП ВЧ сквидов в пределе больших тепловых флуктуаций. Показано, что интенсивные тепловые флуктуации приводят к такому изменению импеданса интерферометров, что фактически они работают в квазибезгистерезисном режиме. При использовании текстурированной керамики удается изготавливать сквиды, устойчиво работающие в открытом пространстве и/или в достаточно больших магнитных полях (H=150-200 А/м) с чувствительностью на уровне 2*10⁻¹³ Тл/Гц¹/². На базе этих сквидов создан и испытан портативный измеритель магнитной восприимчивости образцов в постоянных (до 150 А/м) и переменных (до 4 А/м) магнитных полях с чувствительностью по магнитному моменту не хуже <1,6 * 10⁻¹⁰ Am².

Проведено оптимізацію характеристик об’ємних ВТНП ВЧ сквідів в границях з великих теплових флуктуцій. Показано, що інтенсивні теплові флуктуації приводять до такої зміни імпедансу інтерферометрів, що фактично вони працюють у квазібезгістерезисному режимі. При використанні текстурованої кераміки удається виготовити сквіди, які стійко працюють у відкритому просторі чи/або у достатньо значних магнітних полях (H = 150-200 А/м) з чутливістю на рівні 2*10⁻¹³ Тл/Гц¹/². На базі ціх сквідів зроблено та випробовано портативний вимірювач магнітної сприйнятливості зразків у постійних (до 150 А/м) та змінних (до 4 А/м) магнітних полях з чутливістю до магнітного моменту не гірше 1,6 * 10⁻¹⁰ Am².

The bulk high-Fc RF SQUID characteristics are optimized in the limit of strong thermal fluctuations of its work. It is shown that these fluctuations change the interferometer impedance so that it operates only in the nonhysteretic regime. By using the textured ceramic it is possible to produce SQUIDs that operate stably in unshielded environment and/or in rather high magnetic fields (H = 150-200 A/m) and have a sensitivity of about 2*10⁻¹³ T/Hz¹/². On the basis of these SQUIDs a portable susceptometer with a magnetic moment sensitivity of no less than 1,6 * 10⁻¹⁰ Am² was developed and tested in dc (up to 150 A/m) and ac (up to 4 A/m) magnetic fields.