Эксπир
Регистрация / Вход

Новые высокотемпературные сверхпроводники

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.513.11.3378
Организация
ФИАН
Руководитель работ
Пудалов Владимир Моисеевич
Продолжительность работ
2008 - 2009, 15 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Внебюджетные средства
4,1 млн

Разработка методов получения новых перспективных высокотемпературных сверхпроводников с температурой сверхпроводящего перехода выше 90К и высокой плотностью критического тока до 5,0 МА/см2 для использования в электротехнике, медицинском и научном приборостроении, электронике и телекоммуникационной технике.

Соисполнители

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Мицен Кирилл Владимирович

Предложения

Интегральный квантовый приемник субмм волн на основе сверхпроводниковых наногетероструктур
Тема
Интегральный квантовый приемник субмм волн на основе сверхпроводниковых наногетероструктур
Входящий номер
6595
Организация
ФИАН
Руководитель организации-инициатора
Колачевский Николай Николаевич
Исследования механизма высокотемпературной сверхпроводимости и разработка научных основ создания новых высокотемпературных сверхпроводников с улучшенными критическими параметрами
Тема
Исследования механизма высокотемпературной сверхпроводимости и разработка научных основ создания новых высокотемпературных сверхпроводников с улучшенными критическими параметрами
Входящий номер
5335
Организация
ФИАН
Руководитель организации-инициатора
Колачевский Николай Николаевич
 Показать еще 2 предложения
 Скрыть другие предложения

Этапы проекта

1
22.07.2008 - 15.11.2008
2.1. Результаты работы на отчетном этапе:
- выполнена теоретическая и экспериментальная проработка постав-ленных перед НИР задач. Показано, что направленный поиск и создание но-вых сверхпроводящих (далее ВТСП) материалов с заданными высокими зна-чениями критических параметров невозможны без построения адекватной теории и экспериментального решения целого ряда ключевых проблем. На основе анализа научно-технической литературы сделан вывод, что, в плане практического использования уже существующих ВТСП материалов в нано-электронике, основные усилия должны быть сосредоточены на разработке технологий создания на основе ВТСП конкретных элементов и устройств и исследовании их характеристик
- описано обоснование необходимости закупки оборудования и его технических характеристик. - разработана лабораторно-технологическая инструкция по синтезу ВТСП материалов с высокими критическими параметрами; Данная инструкция позволяет воспроизводимым образом получать образцы ВТСП на основе Tl различных составов с температурой сверхпроводящего перехода выше 90К.
- разработана технология создания ВТСП НЕВ-смесителей нанометровых размеров терагерцового диапазона; Разработанный технологический мар-шрут изготовления образцов позволяет формировать устройства с малым объемом активного участка без существенной деградации свойств исходной пленки. Созданные приборы имеют температуру и ширину сверхпроводяще-го перехода от 81 К до 83 К и от 2 К до 6.5 К соответственно, при этом плот-ность критического тока при 4.2 К составляет 1.0-2.3х107 А/см2, что позво-ляет использовать созданные приборы в качестве смесителей в супергетеро-динных приемниках терагерцового диапазона частот.
- разработан и изготовлен макет токоограничителя трансформаторного типа с использованием ВТСП проводов 2-го поколения Полученные результаты подтверждают эффективность применения рассматриваемого ВТСП токоо-граничителя для ограничения токов КЗ в электросетях.
Развернуть
2
16.11.2008 - 31.12.2008
4. Выводы
- Выполненные теоретические расчеты позволяют моделировать ЭФВ и процессы электронного рассеяния в однозонных и двухзонных сверхпроводниках. Удовлетворительное согласие развитой модели с измерениями верхнего критического магнитного поля Hc2 в ВТСП позволит в будущем анализировать корреляция величины Hc2 ориентированных пленок и монокристаллов c их остаточным удельным сопротивлением в широком диапазоне величин. Для двухзонных сверхпроводников с произвольным параметром рассеяния теперь оказывается возможным моделировать соотношения, численно связывающее величины Hc2 и ? с электронными параметрами (аналог классического соотношения для произвольного параметра рассеяния).
- Разработка технологического маршрута изготовления пленок ВТСП нанометровой толщины является важной вехой на пути развития ВТСП нанотехнологий. ВТСП пленки, изготовленные по разработанной на отчетном этапе карте технологического маршрута, отвечают основным необходимым требованиям по созданию планарных наноструктур, запланированных на следующих этапах НИР. Проведенные испытания планарных наноструктур подтверждают возможность создания на их основе прототипов планарных ВТСП устройств;
- Сверхпроводниковые фотонные детекторы видимого и ИК диапазонов демонстрируют рекордные технические характеристики и различающие конечное число фотонов. Это представляет большой научный и практический интерес для телекоммуникационной техники, техники ИК томографии и интроскопии, методов люминесцентного анализа, аэро- и космического мониторинга, а также для методик, применяемых в электронной промышленности для бесконтактной диагностики больших интегральных схем и микропроцессоров. Проведенный патентный поиск позволяет сделать вывод о том, что на данном этапе исследований тонкопленочный сверхпроводниковый фотонный детектор видимого и инфракрасного диапазонов излучения, различающие число фотонов патентноспособен.
- Исследование физико-химических свойств изучаемых ВТСП материалов продемонстрировало возможность варьирования этих свойств как примесями, так и структурными дефектами, включая вакансии и области беспорядка. Многозонность некоторых сверхпроводников также приводит к дополнительным макроквантовым эффектам и нелинейным изменениям ВТСП свойств за счет взаимодействия различных мод. Весьма перспективным является дальнейшее изучение физико-химических свойств синтезированных талиевых структур с рекордными значениями сверхпроводящих переходов.
Таким образом, задачи данного этапа выполнены полностью. Результаты выполнения работы находятся на уровне лучших достижений в данной области.
Развернуть
3
01.01.2009 - 30.06.2009
Изготовлены экспериментальные образцы синтезированных ВТСП материалов. Разработан технологический маршрут создания НЕВ смесителей нанометровых размеров из созданных ВТСП пленок. Изготовлены ВТСП НЕВ смесители с чувствительными элементами нанометровых размеров на основе разработанного технологического маршрута.
Развернуть
4
01.07.2009 - 31.10.2009
Проведено исследование отклика ВТСП НЕВ-смесителя на электромагнитное излучение на промежуточной частоте. Создан экспериментальный стенд для исследования шумовых характеристик изготовленных НЕВ-смесителей в частотном диапазоне 0.5-1.2 ТГц.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Продолжительность работ
2005 - 2006, 15 мес.
Бюджетные средства
6 млн
профинансировано
Тема
Новые высокотемпературные сверхпроводники.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 15 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка технологий получения длинномерной металлической основы и нанесения наноструктурированных высокотемпературных сверхпроводников для электропередающих и электропотребляющих устройств, медицины и научного приборостроения.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 28 мес.
Бюджетные средства
289,43 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка приемников и перестраиваемых фильтров на основе высокотемпературных сверхпроводников.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
2
Тема
Изучение низкоразмерных сильно-коррелированных электронных систем в полупроводниках и сверхпроводниках с применением сильных магнитных полей, низких температур и высоких давлений.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
2
Тема
Квантовые фазовые переходы в двумерном электронном газе и в высокотемпературных сверхпроводниках.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1