СТВОРЕННЯ АПАРАТУРИ ДЛЯ НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ВОЛЬТ-АМПЕРНИХ ХАРАКТЕРИСТИК І ГАЛЬВАНОМАГНІТНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ МАТЕРІАЛІВ ТА СТРУКТУР НА ЇХНІЙ ОСНОВI В ПОЛІ ЗОВНІШНЬОГО МАГНІТА
DOI:
https://doi.org/10.15407/scine18.04.072Ключові слова:
вольт-амперні характеристики, гальваномагнітні властивості, напівпровідникові матеріали та структури, терморегульована гелієва кріосистема.Анотація
Вступ. Дослідження вольт-амперних характеристик (ВАХ) та гальваномагнітних властивостей напівпровідникових матеріалів та структур на їхній основі під дією НВЧ випромінювання та магнітних полів у широкому діапазоні температур є актуальною задачею для розробки елементної бази спінтроніки та надчутливих сенсорів.
Проблематика. Наразі не існує прецизійного комплексу терморегульованої кріогенної апаратури для низькотемпературних досліджень в полі зовнішнього магніта ВАХ та гальваномагнітних властивостей напівпровідникових матеріалів та структур на їхній основі, яка б повністю могла задовільнити потреби вивчення параметрів надпровідних матеріалів.
Мета. Розробка конструкції та виготовлення єдиного комп’ютеризованого комплексу терморегульованої кріогенної апаратури.
Матеріали й методи. На основі наявного вітчизняного досвіду створення кріосистем для магніто-фізичних досліджень та аксесуарів до них виконано розробку та виготовлення комплексу терморегульованої кріогенної апаратури для досліджень вольт-амперних характеристик та гальваномагнітних властивостей напівпровідникових матеріалів та структур на їхній основі на базі кріостата із спеціалізованим маніпулятором.
Результати. Створено комплекс прецизійної кріогенної апаратури у складі терморегульованої у діапазоні 1,5–
300 К кріосистеми на базі гелієвого кріостата рідинно-проточного типу з вузьким хвостовиком, з вбудованого у міжполюсний отвір зовнішнього магніта із спеціалізованим маніпулятором з вбудованим ємнісним вимірювачем рівня рідкого гелію в шахті кріостата, з регулятором температури, з блоками вимірювання вольт-амперних характеристик та гальваномагнітних властивостей напівпровідникових матеріалів та програмним забезпеченням.
Висновки. Характеристики розробленої апаратури не поступаються показникам кращих західних аналогів, а за витратами кріоагента й сервісу перевищують їх.
Завантаження
Посилання
Zharkov, I. P., Safronov, V. V., Palamarchuk, S. P., Pilipchuk, O. S., Solonetsky, A. G., Khodunov, V. O. (2016). Complex of cryoapparatus with built-in superconducting solenoid for magnetophysical and electrophysical studies. Science and Innovation, 12, 29-34.
https://doi.org/10.15407/scine12.03.029
Zharkov, I. P., Ivashchenko, O. M., Safronov, V. V., Solonetsky, A. G. (2010). Compact power supply for supernatural solenoids. Science and Innovation, 6, 5, 60-64. https://doi.org/10.15407/scin6.05.060
Zharkov, I. P., Safronov, V. V., Khodunov, V. O., Konoval, V. M., Maslov, V. O., Selivanov, O. V., Solonetsky, A. G., Strelchuk, V. V., Nikolenko, A. S., Tsyganyuk, B. I., Naseka, V. M. (2018). Creation of specialized manipulators for low-temperature studies. Science and Innovation, 14, 1, 29-36. https://doi.org/10.15407/scine14.02.027
Patent of Ukraine for invention № 98974. Thermoregulated cryostat system for magneto-optical and electrophysical studies. Zharkov I.P., Safronov V.V., Chmul A.G., Khodunov V.O. Bull. №13 dated 10.07.2012 IPC G05D 23/30, publ. 10.07.2012 [in Ukrainian].
Patent of RF for invention № 2466446. Zharkov I.P., Safronov V.V., Khodunov V.A., Chmul A.G. Thermoregulated cryostat system for magneto-optical and electrophysical studies. Bull. №31 from 10.11.2012. IPCG05D23 / 30, publ.10.11.2012 [in Russian].
Patent of Ukraine for invention № 112992. Zharkov I.P., Pylypchuk O.S., Poroshin V.M., Safronov V.V., Khodunov V.O. Thermoregulated cryostat system for magnetophysical and electrophysical studies. Bull. №22 of 25.11.2016 IPC B01L7/ 00, F17C 3/00, F25 D 3/10, G05D 23/30, publ. 25.11.2016 [in Ukrainian].
Patent of Ukraine №120401 for a utility model. Zharkov I.P., Konoval V.M., Maslov V.O., Selivanov O.V., Safronov, V.V., Solonetsky A.G., Strelchuk V.V., Naseka V.M., Nikolenko A.S. Cryostat insert for electromagnetic optical studies. Bull. №20. 25.10.2017, IPC B25J 11/00, publ. 10/25/2017 [in Ukrainian].
Patent of Ukraine for invention № 87503. Zharkov I.P., Ivashchenko O.M., Safronov V.V., Pogrebnyak S.V. Method and device for temperature control. Bull. №14 of 27.07.09, IPC G05D 23/30, F25B9 / 00, G05D23 / 19, publ. 27.07.09 [in Ukrainian].
Patent of the Russian Federation for the invention № 2366998. Zharkov I.P., Ivashchenko A.N., Pogrebnyak S.V., Safronov V.V. The method for regulating and stabilizing the temperature and the device for its implementation. Register. in the State Register of Inventions of the Russian Federation, bul. №25 of 10.09.2009, IPC G05D 25/30 [in Russian].
Catalog of products of Cryovacuum Technologies LLC (RF). URL: https: // www.cryosystems.ru (Last accessed: 06.10.2021).
Catalog of products of Cryotrade LLC (RF). URL: http: www.cryotrade.ru (Last accessed: 06.10.2021).
Catalog of products of Heliymash RPA (RF) / URL: https: // www.geliymash.ru (Last accessed: 06.10.2021).
Catalog of products of RTI Cryomagnetic Systems innovative company (RF) / URL: http://cryo.ru/index.php?option= com_content&task=section&id=5&Itemid=56 (Last accessed: 06.10.2021).
Catalog of products of Lakeshore and Janis (USA). URL: https://www.lakeshore.com/products/categories/overview/ janis-products/dewars/dewars (Last accessed: 06.10.2021).
Catalog of products of Cryomagnetics company (USA). URL: https://www.cryomagnetics.com/products/liquid-nitrogen-level-sensors/ (Last accessed: 06.10.2021)
Catalog of products of RTI Cryomagnetic systems innovation company (RF). URL: http://cryo.ru/index.php?option= com_content&task=view&id=92&Itemid=56 (Last accessed: 06.10.2021).
OPERATING INSTRUCTION MANUAL FOR THE MODEL LM-510 LIQUID CRYOGEN LEVEL MONITOR. URL: http://www.cryomagnetics.com/manuals/LM-510%20Rev.%201.0%20-%20CE.pdf (Last accessed: 06.10.2021).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
