Изучение зависимости поверхностного импеданса меди от чистоты материала, деформации, температуры отжига при комнатной и азотной температурах

Abstract

Поверхностный импеданс является одной из наиболее важных физических характеристик конструкционного материала, характеризующий взаимодействие электромагнитных полей с металлическими поверхностями, и зависит не только от физических и химических свойств исходного металла, но и от технологии его обработки. С понижением температуры образца уменьшается влияние электрон-фононных столкновений на его поверхностный импеданс, и доминирующим становится рассеяние электронов проводимости на примесях, вакансиях, а в случае поверхностных токов на дефектах поверхности − раковинах, включениях. Таким образом, любые технологические операции, которые уменьшают дефекты в поверхностном слое, уменьшают поверхностный импеданс. В данной работе изучен поверхностный импеданс меди при азотной температуре, рассмотрены низкотемпературные свойства меди, которые в наибольшей степени влияют на электрофизические параметры охлаждаемых резонансных высокочастотных систем. Основным из факторов, влияющим на высокочастотные свойства резонансных высокочастотных систем, является состояние токопроводящего слоя меди. Поэтому для создания высокодобротных резонансных высокочастотных систем, которые работают при низких температурах, необходимы данные о взаимосвязи поверхностного импеданса меди с чистотой материала, механическими характеристиками и структурой токопроводящего слоя.

Поверхневий імпеданс є однієї з найбільш важливих фізичних характеристик конструкційного матеріалу, що характеризує взаємодію електромагнітних полів з металевими поверхнями, і залежить не тільки від фізичних і хімічних властивостей вихідного металу, але і від технології його обробки. Зі зниженням температури охолодження зразка зменшується вплив електрон-фононних зіткнень на його поверхневий імпеданс і домінуючим фактором стає розсіювання електронів провідності на домішках, вакансіях, а у випадку поверхневих струмів на дефектах поверхні − раковинах, включеннях. Таким чином, будь-які технологічні операції, що зменшують дефекти в поверхневому шарі, зменшують поверхневий імпеданс. У даній роботі вивчений поверхневий імпеданс міді при азотній температурі, розглянуті низькотемпературні властивості міді, що найбільшою мірою впливають на електрофізичні параметри охолоджуваних резонансних високочастотних систем. Основним з факторів, що впливають на високочастотні властивості резонансних високочастотних систем, є стан струмопровідного шару міді. Тому для створення високодобротних резонансних високочастотних систем, що працюють при низьких температурах, необхідні дані про взаємозв'язок поверхневого імпедансу міді з чистотою матеріалу, механічними характеристиками і структурою струмопровідного шару.

The surface impedance is one of the most important physical characteristics of a structural material describing interplay of electromagnetic fields with metal surfaces. Surface impedance depends not only from physical and chemical properties of initial metal, but also technology of its processing. With decreasing the temperature of a sample, influence of electron - phonon interferences on its surface impedance decreases too and dissipation of conduction electrons on additives, vacancies becomes dominant, and in case of surface currents on surface imperfections – dissipation on, cavity, inclusion. So, reducing defects in surface layer, leads to reducing surface impedance. In the given paper the surface impedance of cuprum is studied at nitrogen temperature, the low-temperature properties of cuprum are studied, which have greatest influence on physical properties of refrigerated resonant high frequency systems. State of conductive layer of cuprum is main factor, which have influence on high frequency properties of the resonant high frequency systems. So, the data about intercoupling of a surface impedance of cuprum with purity of a stuff, mechanical characteristics and frame of a conductive layer are necessary for creation the resonant high frequency systems with high-Q factor, which works at low temperatures,.