Криоэлектроника.

Введение 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. 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.

ВВЕДЕНИЕ 3 СОЗДАТЕЛИ КРИОЭЛЕКТРОНИКИ. 5 МЕХАНИЗМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОНОВ С ПОЛЕМ ИЛИ ВЕЩЕСТВОМ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ. 8 МЕТАЛЛЫ. ЭФФЕКТ ДЕ ХААЗА И ВАН АЛЬФЕНА 8 ЦИКЛОТРОННЫЙ РЕЗОНАНС. 9 ДИЭЛЕКТРИКИ 10 ПОЛУПРОВОДНИКИ 10 МЕХАНИЗМЫ ТОКОПРОХОЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ 11 В МЕТАЛЛЕ 11 В СВЕРХПРОВОДНИКАХ 12 В ОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ 12 ИНТЕГРАЛЬНАЯ КРИОЭЛЕКТРОНИКА 14 КРИОТРОНЫ И ДРУГИЕ УСТРОЙСТВА НА ОСНОВЕ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ 14 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА СВЕРХПРОВОДНИКОВ 14 ДОСТОИНСТВА. 14 НЕДОСТАТКИ. 14 ЛИТЕРАТУРА. 14

1) Физика низких температур, К.Мендельсон, изд-во ин.лит.,М.,1963г.
2) Займан Дж. М., Электроны и фононы, пер. с англ., М., 1962, Радиотехника низких температур, Алфеев В.Н., М.,1966г.
3) Фотолюминесценция полупроводниковых кристаллов, В.Ф.Агекян, Соросовский образовательный журнал, т.6, №10, 2000.
4) Справочник по физико–техническим основам криогеники, Малков М.П., М., 1985.
5) С.Г.Гасан-заде, М.В.Стриха, Г.А. Шепельский, ФТП, т.42, в.4, 2008
6) Сверхнизкие температуры, Заварицкий Н.В.,изд-во Знание,1959г.
7) Криогенная техника, Е.И.Микулин,М.,1969г.
8) Твердотельные параметрические приборы сверхвысоких частот, Михайлов А.И.,СГУ,1989г.
9) Корнев В.К. Эффект Джосефсона и его применение в сверхпроводниковой электронике // Соросовский Образовательный Журнал; 2001. N 8. С. 83-90.
10) Энциклопедия Wikipedia по адресу: http://www.wikipedia.org
11) Брандт Н.Б. Сверхпроводимость // Соросовский Образовательный журнал; 1996. N 1. С. 100-107.