Конструкция серродина на мсв
Устройство преобразования спектра СВЧ-сигналов - серродин представлен на рис. 27. Основой конструкции является линия задержки, в которую встроена катушка подмагничивания для модуляции магнитного поля.
Р
исунок
28 – Конструкция серродина
на МСВ
В качестве континуальной среды использовалась пленка ЖИГ толщиной 10 мкм на подложке из ГГГ. Серродин работает в диапазоне частот 2–5 ГГц. Для динамической перестройки серродина необходимо изменить магнитное поле на несколько эрстед. Это можно реализовать с помощью малоиндукционных катушек, входящих в устройство управления серродином. Динамический диапазон по входному сигналу составляет 30–50 дБ, величина управляемого сдвига частот от сотых долей до десятка кГц при искажении спектра частот ~ 5%. Расширение функциональных возможностей приборов на МСВ будет обеспечено благодаря использованию эффектов взаимодействия этого типа динамических неоднородностей с акустическими, оптическими и другими типами волн.
Запоминающие устройства на магнитных вихрях
В достаточно однородных сверхпроводниках II рода под действием тока смещения с неоднородным распределением могут быть возбуждены магнитные вихри, или вихри Абрикосова.
Магнитный вихрь представляет собой нить нормальной фазы, окруженную экранирующим током.
Вдоль оси такой нити проходит квант магнитного потока или флуксон, величина которого определяется как Ф0 = 2·10–15 Вб.
Прикладывая к вихрю внешнюю силу можно перемещать вихрь в плоскости пленки.
Ток, приложенный к переходу, создает силу (сила Лоренца), способную перемещать флуксон и вводить его в канал.
Особый интерес представляет использование флуксонов в пленках высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП).
Принципы организации ЗУ на магнитных вихрях аналогичны ЗУ на ЦМД.
Генератор магнитных вихрей (флуксонов) формирует вихри, находящиеся в состоянии безразличного равновесия.
Устройство управления представляет собой схему продвижения вихрей по каналу, осуществляемую силой Лоренца, создаваемую транспортным током.
Принципы организации ЗУ на магнитных вихрях аналогичны ЗУ на ЦМД.
Генератор магнитных вихрей (флуксонов) формирует вихри, находящиеся в состоянии безразличного равновесия.
Устройство управления представляет собой схему продвижения вихрей по каналу, осуществляемую силой Лоренца, создаваемую транспортным током.
Однонаправленность движения вихрей обеспечивается ассиметрией канала продвижения.
Считывание магнитных вихрей может осуществляться с использованием квантовых интерферометров, а также одиночных джозефсоновских контактов.
Детектирование флуксонов осуществляется путем их аннигиляции в детекторе.
Принципы организации ЗУ на магнитных вихрях аналогичны ЗУ на ЦМД. Генератор магнитных вихрей (флуксонов) формирует вихри, находящиеся в состоянии безразличного равновесия. Устройство управления представляет собой схему продвижения вихрей по каналу, осуществляемую силой Лоренца, создаваемую транспортным током (рис. 29). Однонаправленность движения вихрей обеспечивается ассиметрией канала продвижения. Считывание магнитных вихрей может осуществляться с использованием квантовых интерферометров, а также одиночных джозефсоновских контактов.
Рисунок 29 – Магнитный вихрь и его канал продвижения
Принципы организации ЗУ аналогичны ЦМД ЗУ. Возможен вариант формирования сдвигового регистра на магнитных вихрях, либо вариант мажор-минорной организации. В этом случае реализуется накопитель на магнитных вихрях с параллельно-последовательной организацией записи и считывания информации (рис. 5.14.6). Плотность записи информации в этом случае ожидается ~2·108 бит/см2.
Рисунок 30 – Мажор-минорная организация ЗУ на флуксонах
Скорость обработки информации в этом случае достигает величин ~109 бит/с. Буферная или внешняя память на флуксонных запоминающих устройствах технологически и оперативно совместима с микроэлектронными системами и криогенными процессорами.