7 – Amaliy ish Mavzu: funksional magnitoelektronika uchun magnitli materiallar xossalarini o‘rganish

Krioelektron asboblar past temperaturalarda qattiq jism elektronlarining elektromagnit maydon bilan o‘zaro ta’siri hodisasiga asoslangan.
Krioelektron asboblarda turli hodisalar qo‘llanilgan: metall va qotishmalarning o‘ta o‘tkazuvchanligi, ba’zi dielektriklarning dielektrik singdiruvchanligini elektr maydon kuchlanganligiga bog‘liqligi, metallarda 80 Kdan past temperaturalarda yarim o‘tkazgichlardagi kabi xossalarning nomoyon bo‘lishi, zaryad tashuvchilarning yuqori xarakatchanlikka ega bo‘lishlari va boshqalar. Krioelektronika prinsiplari bir qator asboblar (kriotronlar, kvant va parametrik kuchaytirgichlar, filtrlar, kechikish liniyalari va boshqalar) yasashda qo‘llaniladi. Eng keng tarqalgan asbob kriotron bo‘lib, o‘ta o‘tkazgichlarni kritik magnit maydon ta’sirida o‘z o‘tkazuvchanligini keskin o‘zgartirish xossasiga asoslangan kriogen qayta ulagich element vazifasini bajaradi. Kriotron aynan kalit yoki rele vazifasini bajaradi. Kriotron faqat ikki holatdan birida joylashishi mumkin – yoki o‘ta o‘tkazuvchan, yoki kichik o‘tkazuvchan. Sodda kriotron solenoid (boshqaruv o‘ramlari) orasiga joylashtirilgan o‘ta o‘tkazuvchan matkrialdan yasalgan o‘ram qismidan tashkil topadi. Kriotron yuqori tezlikka ega hamda juda mikrominiatyur: 1 sm² da bir necha mingtagacha kriotron joylashishi mumkin. Kriotronlar asosida o‘qish natijasida yo‘qolib ketmaydigan mantiqiy xotira vazifasini bajaradigan kriotron katta integral mikrosxemalar yasash mumkin. Biroq chuqur sovutish holatini yuzaga keltirish bo‘yicha mavjyd texnologik qiyinchiliklar, kriotronlardpn foydalanishni cheklaydi.
Jozefson effektidan foydalanish katta imkoniyatlarni yaratadi. Bu effekt ikkita o‘ta o‘tkazgichlarni biror kuchsiz elektrod kontakti bilan tutashtirish natijasida yuzaga keladi. Kontakt sohasida jozefson tunnel o‘tishi shakllanadi. Bunday o‘tishga bo‘sag‘aviydan kichik siljish toki berilsa, o‘zgarmas tok manbaida o‘tish o‘zining nol holatini, kuchlanish pasayishi bilan tushuntiriladigan rezistiv holatiga o‘zgartiradi. Jozefson o‘tishining ikki holati parametrlari yuqori qiymatga ega bo‘ladigan, biror murakkab axborotni qayta ishlovchi o‘ta o‘tkazuvchan tizimni yaratishda qo‘llanilishi mumkin.
Suyuq va qattiq elektrolit ionlari ishtirok etadigan elektr – kimyoviy o‘zgartirishlar prinsipi xemotron asboblarda qo‘llaniladi. Elektr – kimyoviy hodisalar asosida elektron asboblardan bir qator afzalliklarga ega bo‘lgan xemotron asboblar yaratilgan: to‘g‘rilagich diodlari, integratorlar, kuchaytirgichlar, elektr – kinetik o‘zgartirgichlar, qattiq fazali elektr – kimyoviy o‘zgartirgichlar va boshqalar.
Konsentrlangan turdagi to‘g‘rilagich – diod oksidlanuvchi – qaytariluvchi elektrolit bilan to‘ldirilgan shisha korpusdan iborat. Katta elektrod hajmi (platina to‘r) kichik elektrod (platina sim) hajmidan 400 marta kichik, demak, elektrodlardagi oksidlanish – qaytarilish reaksiyalarida qatnashayotgan ionlar konsentratsiyasida ham farq katta bo‘ladi, shu holat bilan asbobning to‘g‘rilovchi effekti tushuntiriladi.
Elektr – kimyoviy integratorlar elektromexanik, magnit va elektrostatik integratorlardan asosiy xarakteristikalari bo‘yicha hech qolishmaydi. Bundan tashqari, ular kam quvvat iste’mol qiladilar, kichik o‘lchamlarga egadirlar, faqat tezkorligi kichikroq.
Xemotron asboblarining eng istiqbolli yo‘nalishi - elektr – kimyoviy yacheyka orqali elektr toki o‘tish natijasida sodir bo‘ladigan elektrodlarda faza o‘tish hodisasiga asoslangan asboblar hisoblanadi. Bu prinsip asosida: mashina vaqti o‘lchagichlari, integratorlar, boshqariluvchi qarshiliklar, xotira qurilmalari yaratilgan.
Zaryad saqlash va uzatish effekti qo‘llaniladigan funksional elementlar ham, istiqbolli hisoblanadi. Bunday asboblar zaryad aloqali asboblar (ZAA) deb ataladi va ular mantiqiy sxemalar, kechikish liniyalari, xotira sxemalari va tasvir olish tizimlari uchun asos bo‘lib hixmat qiladilar.
ZAAda axborot asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilarning paket zaryadlari ko‘rinishida ifodalanib, qisqa vaqt mobaynida potensial cho‘nqirliklarda saqlanishi va axborot kanali bo‘yicha yarim o‘tkazgich – dielektriklarning chegarasi bo‘ylab harakatlanishi mumkin. Bu vaqtda ZAAga ma’lum ketma – ketlikda takt impulslari beriladi.
ZAA qo‘llaniladigan asosiy sohalar: yarim o‘tkazgichli xotira; tasvir signali shakllanadigan qurilma; radiotexnik signallarni qayta ishlash hisoblanadi.