Высокочастотный ВТСП сквид для магнитной микроскопии

Abstract

Исследована спектральная плотность шума магнитного потока SФ¹/²(f) ВТСП ВЧ сквидов с частотой накачки 390-457 МГц в трехслойном пермаллоевом и сверхпроводящем экранах. Сверхпроводящий интерферометр, имеющий внутренний размер контура квантования 100´100 мкм, изготовлен по тонкопленочной технологии с джозефсоновским контактом YBaCuO-PrBaCuO-YВaCuO типа ramp-edge. Показано, что при использовании охлаждаемого предусилителя энергетическая чувствительность сквидов в области "белого" шума (на частотах выше 1кГц) составляет 4×10⁻³⁰ Дж/Гц и в основном определяется собственными шумами ВТСП интерферометра и экранов. На низких частотах преобладают шумы, связанные с внешними полями, проникающими непосредственно в экраны. Ферромагнитная антенна сквид-микроскопа увеличивает собственный шум магнитометра до величины 8×10⁻³⁰ Дж/Гц на частотах выше 1 кГц.

Досліджено спектральну густину шуму магнітного потоку SФ¹/²(f) ВТНП ВЧ сквідів з частотою накачування 390-457 МГц у трьохшаровому пермалойовому та надпровідному екранах. Надпровідний інтерферометр, що має внутрішній розмір контура квантування 100´100 мкм, виготовлено за тонкоплівковою технологією з джозефсонівським контактом YBaCuO-PrBaCuO-YВaCuO типу ramp-edge. Показано, що при використанні охолоджуваного передпідсилювача енергетична чутливість сквідів у області «білого» шуму (на частотах вище за 1 кГц) складає 4×10⁻³⁰ Дж/Гц та в основному визначається власними шумами ВТНП інтерферометра та екранів. На низьких частотах переважують шуми, які пов язані з зовнішніми полями, проникаючими безпосередньо у екрани. Феромагнітна антена сквід-мікроскопа збільшує власний шум магнітометра до величини 8×10⁻³⁰ Дж/Гц на частотах вище за 1 кГц.

The spectral density of magnetic flux noise SФ¹/²(f) for HTS RF SQUIDs with a pumping frequency of 390–457 Mhz within triple-layer permalloy and superconducting shields are investigated. The superconducting interferometers of 100x100 m, are fabricated by the thin film technolody with ramp-edge type Josephson junctions YBaCuO–PrBaCuO–YBaCuO. It is shown that with a cooled preamplifier the energy resolution of SQUIDs makes up to 4×10⁻³⁰ J/Hz at «white» noise (at frequencies above 1 kHz) and is mainly defined by inherent noise of the HTS interferometer and the shields. At low frequencies the noises related to exterior fields that penetrate directly into the shields, are dominant. At frequencies above 1 kHz, the ferromagnetic antenna of the SQUID microscope increases the intrinsic noise of the magnetometer up to 8×10⁻³⁰ J/Hz. Âûñî