Студопедия
Обратная связь


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram 500-летие Реформации


Сканирующие магнитные микроскопы на основе сверхпроводящих квантовых интерферометров (СКВИД - микроскопия) Сквиды

<== предыдущая статья | следующая статья ==>

Сканирующие магнитные микроскопы на основе сверхпроводящих квантовых интерферометров (СКВИД - микроскопия) Сквиды (сверхпроводящие квантовые интерферометры) - приборы, принцип работы которых основан на эффекте Джозефсона, - это сверхчувствительные магнитометры. Чувствительность СКВИДов к слабым магнитным полям в широком диапазоне частот можно использовать в сканирующих магнитных микроскопах, которые позволяют с высоким пространственным разрешением регистрировать магнитные поля, генерируемые вихревыми токами, токами утечки в интегральных схемах или магнитотактильными бактериями. В настоящее время уже созданы коммерческие версии таких магнитных микроскопов.

Чувствительный элемент сквида представляет собой кольцо из сверхпроводящего материала, содержащее один или два джозефсоновских контакта. Возможность регистрации магнитных полей подобным устройством основана на том факте, что ток, текущий в кольце, зависит от магнитного потока через этот замкнутый контур. Первые сверхпроводящие магнитометры были созданы уже через несколько лет после открытия эффекта Джозефсона, в настоящее время предельная чувствительность сквидов превышает 10-14 Тл/Гц1/2.

В магнитном микроскопе образец сканируется близко расположенным сквидом, в то время как компьютер регистрирует сигнал со сквида в зависимости от его положения по отношению к образцу.

Первые варианты магнитных микроскопов использовали сквиды на базе традиционных, низкотемпературных, сверхпроводников. Они работали при температуре жидкого гелия и предназначались для исследования образцов, также находящихся при низкой температуре. Необходимость поддерживать сквид при гелиевой температуре сдерживала широкое применение сквид-микроскопов. Пользователи таких микроскопов испытывали значительные трудности с совмещением и позиционированием сквида относительно образца, а также при загрузке и перезагрузке образцов. Замена низкотемпературного сквида на сквид на базе высокотемпературных сверхпроводников, сделала возможной работу устройства при азотных температурах, значительно расширила круг исследований и стимулировала коммерческое применения сквидов.

Еще один шаг к коммерческому применению сквид-микроскопов был сделан, когда появились варианты этих устройств, в которых образец может находиться при комнатной температуре. В них вакуумный объем с охлажденным сквидом отделяется от образца тонким окном из немагнитного материала, например, сапфира; достижимое пространственное разрешение - около 10 мкм.

Наиболее совершенным устройством подобного рода на основе высокотемпературного сквида является американский магнитный микроскоп CryoTiger. Сквид постоянного тока изготовлен из YBaCuO, его площадь - 1.2 х 10-9 м2, полевая чувствительность - 17.5 пТл/Гц1/2. Сканирующая система позволяет перемещать сквид относительно исследуемого образца со скоростью 0.5 - 1 мм/с на площади сканирования 5 х 5 мм2. Достоинствами микроскопа являются малые размеры, удачная конструкция и большой срок службы (500 тысяч часов).

Данный микроскоп хорошо показал себя при исследовании вихревых токов в металлических слоях, закороток между контактными выводами в сборке интегральной схемы в корпусе, однородности намагниченности пленок магнитных материалов и т.д. Сейчас фирма Neocera Inc. выпускает на рынок его коммерческую версию. Необходимо отметить, что и в России разработана собственная версия сквид-микроскопа.

 

<== предыдущая статья | следующая статья ==>





 

Читайте также:

Квантовый осциллятор на базе электромеханического резонатора

Преобразователи биохимических реакций в аналитический сигнал

Общая физиология сенсорных систем. Классификации рецепторов. Адекватные рецепторы. Механорецепторы. Хеморецепторы. Фоторецепторы. Терморецепторы. Общая физиология сенсорных систем

Объяснение понятий экситона и поляритона

Углеродные нанотрубки

Квантовый компьютер

Использование наночастиц для исследования биообъектов

Сенсорное восприятие

Физические основы электронной микроскопии Электронный микроскоп

Эмиссионная электроника

Линейно-цепочечный углерод. Синтез и анализ

Принципы действия ССМ-77

Кондуктометрические датчики

Вернуться в оглавление: Физические явления

Просмотров: 1789

 
 

© studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам. Ваш ip: 54.196.91.84