Integrated microwave SQUID magnetometer using high temperature superconductors. Final report
Description
High temperature superconductors (HTSC) allow the utilization of SQUIDs at liquid nitrogen temperature. Microwave-RF-SQUIDs offer highest sensitivity using only one Josephson-contact, when employed in a SQUID magnetometer. In this research project, planar concepts for HTSC-RF-SQUIDs at 10 GHz were developed, and their operation was demonstrated using low temperature superconductors. In order to characterize HTSC-films with respect to surface resistance, conical cavities were introduced and measurement setups were built up at 18 and 52 GHz. Conical cavities offer an improved sensitivity, because mode-degradation can be removed by analytical calculations. As a byproduct, a method is shown, how to built very high Q-cavities (e.g. Q=200,000) at mm-waves using a conical cavity together with HTSC-endplates. Such a cavity could be used for passive stabilization of mm-wave oscillators. (orig.)
Availability note (English)
Available from TIB Hannover: F93B922.Abstract (German)
Hochtemperatursuparaleiter (HTSL) gestatten die Nutzung des Josephsoneffektes fuer SQUIDs im Bereich der Temperatur des fluessigen Stickstoffes. Mikrowellengepumpte RF-SQUIDs als Magnetfeldsensoren bieten das Potential fuer hoechste Empfindlichkeit eines Magnetometers und benoetigen nur einen Josephsonkontakt. Als Voraussetzung zum Aufbau von HTSL-RF-SQUIDs bei 10 GHz wurden planare Konzepte fuer derartige Bauelemente entwickelt und ihre Funktion mit konventionellen Supraleitern nachgewiesen. Es wurden Charakterisierungsverfahren fuer den Oberflaechenwiderstand von HTSL bei 18 und 52 GHz entwickelt, bei denen die Proben in einem Konusresonator vermessen werden. Ein derartiger Aufbau gestattet bessere Messgenauigkeit als andere Verfahren, da die Modenentartung berechenbar und gezielt beseitigt werden kann. Als Nebenergebnis wird gezeigt, wie man mit Konusresonatoren und HTSL Hohlraumresonatoren mit extrem hohen Guetefaktoren (z.B. 200.000) im Millimeterwellenbereich realisieren kann. Anwendungen hierfuer bestehen beispielsweise in der passiven Stabilisierung von Millimeterwellenoszillatoren. (orig.)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Integriertes Mikrowellen SQUID-Magnetometer mit Hochtemperatur-Supraleitern. Schlussbericht
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 103 p.
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 26058488
- Subject category
- S75: CONDENSED MATTER PHYSICS, SUPERCONDUCTIVITY AND SUPERFLUIDITY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- GHZ RANGE 01-100; HIGH-TC SUPERCONDUCTORS; JOSEPHSON JUNCTIONS; MAGNETOMETERS; MICROWAVE RADIATION; SQUID DEVICES; SUPERCONDUCTING FILMS
- Descriptors DEC
- ELECTROMAGNETIC RADIATION; ELECTRONIC EQUIPMENT; EQUIPMENT; FILMS; FLUXMETERS; FREQUENCY RANGE; GHZ RANGE; MEASURING INSTRUMENTS; MICROWAVE EQUIPMENT; RADIATIONS; SEMICONDUCTOR JUNCTIONS; SUPERCONDUCTING DEVICES; SUPERCONDUCTORS
Optional Information
- Contract/Grant/Project number
- Foerderkennzeichen BMFT 13N5706
- Funding organization
- Bundesministerium fuer Forschung und Technologie, Bonn (Germany).