Некоторые свойства веществ при криогенных температурах.

 

Газы («криогенные»)	Диэлектрики, параэлектрики, сегнетоэлектрики	Полупроводники, полуметаллы, безщелевые и узкозонные полупроводники	Нормальные металлы	Сверхпроводники
Ожижение азота	Фазовые переходы	Изменение подвижности и концентрации носителей	Увеличение проводимости при Т<<QD	Исчезновение активного сопротивления
Отвердевание азота	Аномальный рост e и изменения tg d у ионных кристалов вблизи температуры Кюри – Вейсса	Ударная ионизация при kT< Ei Эффекты шнурования тока Магнитно-диодный эффект	Аномальный скин-эффект на СВЧ Спонтанное возникновение ферромагнетизма у металлов с низкими температурами Кюри	Идеальный диамагнетизм, макроскопические эффекты Квантование магнитного потока Вихревая структура у сверхпроводников 2 рода и пленок
Отвердевание кис-лорода, парамагнетизм кислорода Ожижение и отвердевание неона	Возникновение спонтанного электрического дипольного момента	Вымораживание примесей Образование примесных зон и явления перескока Наведенная сверхпроводимость	Резонансные явления Изменение теплоемкости и теплопроводности	Взаимодействие внешнего поля с энергентической щелью Реактивность поверхностного импеданса Критические параметры Скачки теплоемкости и теплопроводности
Ожижение и отвердевание водорода Ожижение гелия		Эффект «отрицательного сопротивления объема» Образование экситонов Появление проводимости в примесной зоне
Сверхтекучесть гелия		Рост подвижности Аномалии теплопроводности и теплоемкости
Аномалия теплоемкости и теплопроводности	Дисперсионные явления в ИК диапазоне	Резонансные явления Магнитоплазменные волны, геликоны	Квантовые осцилляции поверхностного импданса	Поверхносная сверхпроводимость
Аномалии распространения звука в гелии	Влияние нулевых колебаний Отклонение от закона Кюри-Вейсса	Туннелевое прохождение Электронный парамагнитный, ядерный магнитный и циклотронный резонансы		Неравновесная сверхпроводимость Генерация и детектирование фонов больших энергий
		Электронный термомагнитный эффект
		Изменения границ поглощения ИК области
		Поглощение ИК волн «мелкими» примесными уровнями
		Аномалии эффектов, связанных с переносом зарядов (гальваномагнитный, термоэлектрический, гальванотермомагнитный)	Геликоны
	Уменьшение потерь Релаксационные механизмы при воздействии СВЧ облучений	Увеличение электронов фононами	Наведенная сверхпроводимость	Явления "пиннинга" "Туннельный эффект"
		Образование "горячих носителей" и плазменных явлений		Стационарный и нестационарный эффекты Джозефсона
	Электрокалорические явления Аномалии теплопроволности	Сверхпроводимость при наличии давления
		Сверхпроводимость в вырожденных материалах	Туннельные эффекты в пленочных структурах с диэлектрической прослойкой
		Инверсии подвижности и типа проводимости
	Сверхпроводимость при наличии большого давления	Охлаждение ультразвуком		Нелинейные явления в слабосвязанных сверхпроводниках

               

(Рис. 1) Типы возможных структур и интегральных устройств на основе контактов сверхпроводниковых материалов с полупроводниками:

			Интегральные гене-раторные схемы с перестройкой		Приемники радиовидения		Запоминающие устройства		Усилители- преселекторы

 

            У С Т Р О Й С Т В А                                                                                   

 

 

                С Т Р У К Т У Р Ы                                                                                        

	На основе Сп (А-15)		Туннельные		Планар-ные		Слоистые высокотемпературные		Двухмерные сверхрешетки		Трехмерные сверх- решетки

 

 

 

 

(Рис.2)

Криоэлектронные приборы и устройства используются в различных областях электроники, метрологии и стандартизации, для создания вычислительной техники, в интересах обороны, освоения космического пространства и радиоастрономии, а также других отраслей промышленности, морского флота, сельского хозяйства, геологии.

Космическая связь, локация и наведение кораблей, поиск и обнаружение теплоизлучающих объектов, дистанционное измерение температур, спектральный анализ атмосферы планет, тепловидение в медицине, промышленности и геологии - все эти задачи может успешно решать криоэлетронная техника.

 

 

******** Здесь было два рисунка(американский спутник и криогенная лаборатория)**********

 

(Рис. 3) Металлические гелиевые криостаты

 

Криостат ( от крио… и греч. Statos – стоящий, неподвижный), термостат, рабочий объем которого поддерживается при криогенных температурах за счет постороннего источника холода. Обычно в качестве источника холода (хладагента) применяют сжиженные или отвержденные газы с низкими температурами конденсации ( азот, водород, гелий и др.). По уровню поддерживаемой температуры и роду используемого хладагента различают криостат гелиевого, водородного и азотного уровней охлаждения. Температуру помещенного в криостат объекта регулируют изменением давления паров хладагента либо с помощью системы терморегулирования, установленной между источником холода и объектом.

 

           

 

 

(Рис. 4) Сверхпроводящий криоэлектронный резонатор

                   -резонатор с высоким значением добротности (до 10¹¹)

 

 

Список литературы

 

1. Алфеев В.Н. "Радиотехника низких температур", М., 1966г.

2. Алфеев В.Н. "Полупроводники, сверхпроводники и параэлектрики в криоэлектронике", М., 1979г.

3. "Большая советская энциклопедия", М., 1985г.

4. Вендак О.Г., Гарин Ю.Н. "Криогенная электроника, М., 1977г.

5. Губанков В.Н. "Итоги науки и техники, серия радиоэлектроника, т.38", М., 1987г.

6. Джалли У.П. "Криоэлектроника", М., 1975г.

7. " Криогеника", М., 1986г.

8. Интернет: сервер NASA (www.nasa.gov)

9. " Электроника: Энциклопедический словарь", М., 1991г.

 

[1] Proceeding of the IEEEE, №10, 1964

 

[2]  В.Н. Алфеев, Радиотехника низких температур, М., изд-во "Советское радио", 1964

[3] Точнее: 4,216 К (гелий); 20,39 К (водород); 77,3 К (азот), 90,2 (кислород).—Прим. перев

[4] Эффект Джозефсона - протекание сверхпроводящего тока через тонкий слой изолятора, разделяющий два сверхпроводника ( так называемый контакт Джозефсона). Если ток не привышает критического значения то падение напряжения на контакте отсутствует, если привышает то возникает падение напряженияи контакт излучает ЭМ волны.

[5] Приложение (таблица № 1 )

[6] См. приложения: рис. 3

[7] См. приложения: рис. 2

[8] См. приложения: рис. 4

[9] Приложение (Рисунок 1)