Нелинейный элемент, формирующий управляющий сигнал обратной связи в радиочастотных генераторах Советский патент 1980 года по МПК H01L39/06 

Холла Он являются основными параметрами, оиределяющими проводящие свойства сверхпроводника в смешанном состоянии. В реальных сверхпроводниках всегда имеется некоторое число центров пииииига вихрей (дислокации, вынадення дру ой фазы и т. д.), которые приводят к необратимости сверхпроводника. В сильно неодиородиых сверхироводииках (с большим числом центров пинииига) каждый вихрь закреиляется иа большом числе своих участков так, что можно говорить о нахождении всего вихря как целого, в иекоторой потеициальной яме. Еслн число центров пиннинга достаточно велико и они расиределены но сверхпроводнику достаточио однородио, то все вихри иаходятся в одинаковых потенциальных ямах. При малых амплитудах внешнего тока движение каждого вихря происходит вблизи для этих потенциальных ям, т. е. сила иппнинга, действующая на едииицу длииы каждого вихря, как целого, имеет вид упругой силы F - г , где г - смещение вихря отиосительио иоложения равновесия (в данном случае, дна ямы); k - коэффициент упругости эффективной ямы. Движение вихря иод действием внешнего тока, плотность которого равна j(t), описывается тогда уравнением ,.f7tg9«4- y,«. ck г- -

где РН и вн - удельное сопротивление п угол Холла сверхироводника, когда виешнее магнитное поле равно верхнему критическому зиачению Яс2 и параллельно оси z. Рассмотрим для определенности ток, текущий вдоль осп X. Тогда общее решение уравнения (2) имеет вид

X (t) х (о) cos (v/f sin в„) -f- У (о) sin X

X(v/sine.,)

X(t-) sin е„ - y()y(o)cos(vzsine,,)-Jc(o)sin(v sinen)X

a.(t-r}e-- ° -X

,,

Xcosfv sinOn -вп,

где л:(о) и г/(0) -координаты начального положения вихря, а

(

X

,,

г/

Xsinfv/fsinen -2вп1.

(8)

Две последнне формулы описывают отклик сверхпроводника на любой переменный ток, максимальная величина которого много меньше критического тока /с. Нелинейная зависимость иадающих на сверхнроводнике напряжений от мгновенного значения ироходящего по сверхпроводиику тока иозволяет осуществить генератор незатухающих колебаний электрического тока ио общей блок-схеме, показанной на чертеже.

Действительно, как известно из общей теории усилителей с обратной связью мгновенное значение выходного тока усилителя i будет связано с напряжением l/(i), подаваемым на вход усилителя, соотношением

(9)

I(, + SV(t}, и «-. . (4) ЧоН COS в„ Поэтому мгновенные значения комнонент скорости любого вихря, движимого током достаточно малым по сравнению с критическим зиачеиием /с (при котором наступает отрыв вихря от потенциальной ямы), через достаточно большое время /// (vCosBF,) будут равны Vu (t} J (i) sin е„ + a Jrfv (-) atg sinlvTsine,, -2в„ g . - dy W.WE - - ay (t) cos е„ + + a. Jfifv (i -) «COS vTsin ва-2в„. (5) Такое движение вихрей индуцирует в сверхпроводнике электрическое поле, нанряженностью,,B,(6) где В - индукция сверхцроводника. После подстановки сюда компоненты (а) для падения наиряження вдоль тока - резпстивного напряжения - иолучим: U,(t),I(t)R,d.lX X(t - ) vTsine,,-2вн1, (7) a после подстаповки компонентов (5) для Холловского падения папряжения получим; U(t)(t)ig(d +