Криоэлектроника. История развития

СодержаниеВведение
Исторические аспекты криоэлектроники
Основные направления криоэлектроники
Микроэлектроника и холод
Перспективы применения структур на основе контактов сверхпроводников с полупроводниками в криогенной микроэлектронике
Заключение
ВведениеКриогенная (от греческого "криос" - холод, мороз) электроника, или криоэлектроника - направление электроники, охватывающее исследование при криогенных температурах (ниже 120 К) специфических эффектов взаимодействия электромагнитного поля с носителями зарядов в твердом теле и создание электронных приборов и устройств, работающих на основе этих эффектов, - криоэлектронных приборов.
Криоэлектроника - одна из основных и весьма перспективных отраслей науки. Её интенсивному развитию способствовали, с одной стороны, широкие исследования явлений, происходящих в твёрдом теле при низких температурах, и практическое применение полученных результатов в различных отраслях радиоэлектроники (в первую очередь, в космической радиоэлектронике), а с другой - определенные достижения криогенной техники, позволившие на основании как новых, так и ранее известных принципов разработать экономичные, малогабаритные и надежные системы охлаждения.
Значительным стимулом к развитию криоэлектроники послужило также и то немаловажное обстоятельство, что при создании современных электронных устройств - высокочувствительной радиоприемной аппаратуры, быстродействующих электронных вычислительных машин и др. - конструкторы подошли буквально к пределу возможностей радиоэлектроники, принципиально достижимому в обычном интервале температур. Использование низких температур позволяет преодолеть это препятствие и открывает новые пути в разработке радиоэлектронных систем.
Во-первых, глубокое охлаждение способствует значительному улучшению технических и экономических параметров радиоэлектронных устройств - преимущества компактных сверхпроводящих запоминающих устройств большой емкости и быстродействия для ЭВМ, сверхпроводящих магнитов и другой аппаратуры неоспоримы. Во-вторых, возникающие в условиях глубокого охлаждения явления, которые присущи только такому состоянию вещества, позволяют создавать принципиально новые приборы. Именно так, например, был сконструирован мазер, успешно используемый в спутниковых системах связи, радиоастрономии и т. д.
Криоэлектроника изучает особенности поведения радиоэлектронных компонентов и материалов при очень низких температурах (0 - 20 К), в частности такие необычные явления, как сверхпроводимость.
Для работ в области криоэлектроники характерен большой размах лабораторных исследований. Показательными являются работы по созданию сверхпроводящих накопителей энергии большой ёмкости. Предназначенные первоначально для пузырьковых камер, сверхпроводящие накопители энергии также успешно применяются в качестве генераторов накачки для мощных лазеров и другой радиотехнической аппаратуры. Выходят из стен лабораторий сверхпроводящие линии задержки различного назначения, криоэлектронные запоминающие устройства, охлаждаемые усилители и т. д.
Поскольку криоэлектроника возникла на стыке нескольких различных научных направлений, первые публикации в этой области были связаны с традиционными направлениями. Однако уже с начала 60-х годов начинают появляться специальные издания, целиком посвященные криоэлектронике, и первые монографии.
Список литературы1. Алфеев В. Н. Радиотехника низких температур. М., 1966.
2. Алфеев В. Н. Полупроводники, сверхпроводники и параэлектрики в криоэлектронике. М., 1979.
3. Большая советская энциклопедия. М., 1985.
4. Вендак О. Г., Гарин Ю. Н. Криогенная электроника. М., 1977.
5. Губанков В. Н. Итоги науки и техники, серия радиоэлектроника. Т. 38. М., 1987.
6. Джалли У. П. Криоэлектроника. М., 1975.
7. Криогеника. М., 1986.
8. Интернет: сервер NASA (www.nasa.gov).
9. Электроника: Энциклопедический словарь. М., 1991.

Похожие работы

  • Дипломная работа
    История развития персональных компьютеров

    Введение Если в прежние годы строительства коммунизма сознание того, что мы строим самое справедливое и прогрессивное общество, придавало силы и уверенность в завтрашнем дне если не всем, то уж во всяком случае, значительному числу наших соотечественников, то теперь с уходом коммунистической системы ушла в небытие и эта уверенность.

  • Реферат
    История развития ВАЗ 2106

    ВАЗ-2106 начали выпускать в Тольятти в 1976 году. От "тройки" он от-личался более мощным двигателем, объёмом 1,6 литров, изменённым кузо-вом и салоном. На момент своего появления это был самый престижный и комфортабельный автомобиль. Он стал самым массовым автомобилем Волж-ского завода.

  • Реферат
    История развития ВАЗ 2101

    Идея выпуска авто для массового потребителя появилась примерно в се-редине 1960-х. В 1966 Минавтопромом СССР был подписан договор о со-трудничестве с итальянским концерном Фиат. В результате этого сотрудни-чества за базу для создания ВАЗ 2101 был взят FIAT 124, представленный в 1966г.

  • Реферат
    История развития Microsoft

    Как-то раз в феврале 1975, завладев журналом Popular Elerctonics, Гейтс и Аллен выудили оттуда статью о настольном компьютере Altair, созданном на основе Intel'овского процессора 8080. Машина комплектовалась 4-мя килобайтами памяти, а её производитель, компания MITS, желала приобрести язык программирования, который позволил бы специалистам работать на "Альтаире".

  • Реферат
    История развития ДНК

    Нуклеиновые кислоты имеют первостепенное биологическое значение и представляют собой сложные высокомолекулярные биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. Они впервые были обнаружены в ядрах клеток, откуда и их название (нуклеус - ядро). Существует два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая.

  • Реферат
    История развития языка

    С литературным языком тесно связано понятие культуры речи. Умение четко и ясно выразить свои мысли, говорить грамотно, умение не только привлечь внимание своей речью, но и воздействовать на слушателей, владение культурой речи - своеобразная характеристика профессиональной пригодности для людей самых различных профессий: дипломатов, юристов, политиков, преподавателей школ и вузов, работников радио и телевидения, менеджеров, журналистов.

  • Контрольная работа
    История развития средств вычислительной техники

    Вычислительная техника не сразу достигла высокого уровня. В её развитии отмечают предысторию и четыре поколения ЭВМ. Предыстория начинается в глубокой древности с различных приспособлений для счета (абак, счеты), а первая счетная машина появилась лишь в 1642г.

  • Контрольная работа
    История развития устойчивого лесоуправления и лесной сертификации

    Введение Актуальность темы. В течение последних пятнадцати лет система управления лесами в России претерпевает постоянные изменения: принимаются новые законы и правила, меняется структура отвечающих за лес федеральных ведомств, порядок финансирования лесохозяйственной деятельности.

  • Курсовая работа
    Криоэлектроника. История развития

    Криогенная (от греческого "криос" холод, мороз) электроника, или криоэлектроника направление электроники, охватывающее исследование при криогенных температурах (ниже 120 К) специфических эффектов взаимодействия электромагнитного поля с носителями зарядов в твердом теле и создание электронных приборов и устройств, работающих на основе этих эффектов, криоэлектронных приборов.

  • Контрольная работа
    История развития вычислительной техники

    С увеличением объёма вычислений появился первый счётный переносной инструмент - "Счёты". В начале 17 века возникла необходимость в сложных вычислениях. потребовались счётные устройства, способные выполнять большой объём вычислений с высокой точностью. В 1642 г.

  • Контрольная работа
    История развития персональных ЭВМ (PC - Personal Computer) (Украина)

    Слово "компьютер" означает "вычислитель", т.е. устройство для вычислений. Потребность в автоматизации обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно. Более 1500 лет тому назад для счета использовались счетные палочки, камешки и т.д. В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно обойтись.

  • Курсовая работа
    История развития отечественной криминологии

    Введение Что касается преступлений, то история их существования столь же продолжительна, сколь продолжительна история рода человеческого на Земле. В самых первых главах Ветхого Завета, Первой книге Моисеевой, говорится о нарушении первыми людьми на Земле, Евой и Адамом, за-прета есть плоды с деревьев в раю, а затем, об убийстве, совершенном их сыном Каином.

  • Контрольная работа
    История развития спортивных видов плавания

    Введение Плавание имеет необычайно давнюю историю. Находки археологов свидетельствуют о том, что умение плавать воспринималось как жизненно важное в Древнем Египте, Древней Индии, Древней Греции, Древнем Риме. Плавание использовалось и как средство активного отдыха, и как гигиеническая процедура, и в самых разных прикладных целях, включая хозяйственную деятельность на воде, преодоление всевозможных водных преград как в мирное время, так и в ходе военных действий.