Ziel
Oxide high-temperature superconductors are presently being explored in order to extend superconducting electronics to the liquid-nitrogen temperature range. In this technology the Josephson junction is the key element. The project's aim is to develop a reliable and reproducible fabrication process for Josephson junctions of high-temperature superconductors. A further aim is to investigate the properties of such junctions by measurements and model simulations with the goal of finding applications in the area of superconducting electronics.
High temperature superconducting Josephson elements based on artificially generated, engineered grain boundaries are being fabricated and evaluated. Important issues are the controllability, reproducibility and feasibility of the fabrication process, as well as the reliability, application potential, performance limits and physics of the fabricated devices.
Engineered GBJs of the bicrystal and step edge type have been prepared using the lithographic, ion beam etching and film deposition facilities of the consortium. Furthermore, parallel and series arrays of bicrystal GBJs have been fabricated in a reproducible and controllable way. The GBJs were characterized with respect to their low frequency, high frequency, and noise properties. In addition, the spatial homogeneity of the electrical transport properties of GBJs has been analysed by low temperature scanning electron microscopy (LTSEM). Furthermore, a new method for the determination of the supercurrent correlation function has been developed.
In improving the fabrication process of bicrystal GBJs a spread of the junction parameter of less than 30% on the same substrate could be achieved. The noise temperature of bicrystal and step edge GBJs was found to be consistent with the sample temperature and junction resistance. Under certain conditions, large excess noise was found and was attributed to fluxon fluctuations. Using LTSEM flux states in bicrystal GBJs could be imaged. Based on parallel arrays of bicrystal GBJs magnetic field effect 3-terminal devices showing a current amplification of up to 5 have been fabricated.
APPROACH AND METHODS
Based on the highly promising results obtained very recently in the USA and Europe, the project's work concentrates on engineered grain boundaries in thin-film high-Tc superconductors as the elementary Josephson weak link. The complementary skills of the consortium members provide a unique opportunity to simultaneously pursue all four main fabrication principles presently conceivable for engineered grain boundary junctions. At the same time, the combined instrumentation available to all consortium members ensures a complete and identical characterisation of the electrical and microstructural junction properties.
Following the optimisation of the fabrication process for the grain boundary Josephson junctions, the consortium will design a Josephson mixer and a flux flow amplifier. The performance of both devices will be quantitatively evaluated.
POTENTIAL
The reliable and reproducible fabrication of high-Tc grain boundary Josephson junctions operating in the liquid-nitrogen temperature range will have a strong impact on extending superconducting electronics to the higher temperature regime. Here the successful demonstration of the Josephson mixer and flux-flow amplifier opens the door to important high-frequency applications such as radio astronomy, satellite communication, and possibly ground communication as well.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Daten nicht verfügbar
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Daten nicht verfügbar
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Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Daten nicht verfügbar
Koordinator
72074 TÜBINGEN
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.