Вопросы № 1-34 по курсу "Функциональная микро- и наноэлектроника" (История открытия сверхпроводимости. Применения одноэлектронных приборов в электронике)

ВОПРОСЫ

ПО  КУРСУ "Функциональная микро- и наноэлектроника"

ЭКТ 47 (весна 2004 г.)

1.  История открытия сверхпроводимости. Основные проявления сверхпроводимости.

2.  Сверхпроводник в магнитном поле. Идеальная проводимость и эффект Мейсснера.

3.  Критическое магнитное поле сверхпроводников.

4.  Критический ток сверхпроводников. Криотрон.

5.  Два типа сверхпроводников. Промежуточное состояние сверхпроводников первого рода.

6.  Смешанное состояние сверхпроводников второго рода. Вихри Абрикосова.

7.  Термодинамика сверхпроводящего состояния (энтропия и теплоемкость)

8.  Электродинамика сверхпроводников. Уравнения Лондонов. Глубина прониковения магнитного поля.

9.  Квантование потока.

10.  Теория фазовых переходов второго рода Ландау. Физический смысл пси-функции в теории Г-Л.

11.  Функционал и уравнения Гинзбурга-Ландау (Г-Л).

12.  Описание эффекта Мейсснера и глубина проникновения магнитного поля в теории Г-Л.

13.  Термодинамическое критическое поле в теории  Г-Л.

14.  Верхнее критическое поле в теории Г-Л.

15.  Образование сверхпроводящих зародышей у поверхности.

16.  Стационарный эффект Джозефсона.

17.  Нестационарный эффект Джозефсона. Джозефсоновский контакт как датчик электромагнитного излучения.

18.  Энергия и вольт-амперная характеристика джозефсоновского перехода.

19.  Джозефсоновский переход как аналог механического маятника.

20.  Джозефсоновский контакт в магнитном поле. Зависимость критического тока от магнитного поля.

21.  Сверхпроводящий квантовый интерферометр (СКВИД).

22.  Микроскопическая теория сверхпроводимости Бардина-Купера-Шриффера (БКШ). Основное состояние сверхпроводника.

23.  Задача Купера. Физическая природа межэлектронного притяжения. Изотопический эффект.

24.  Закон дисперсии элементарных возбуждений и энергетическая щель в модели БКШ. Уравнение самосогласования.

25.  Контакты S-N и S-S: вольт-амперные характеристики.

26.  Логические элементы на основе криотронов и туннельных переходов. Проблема гистерезиса и "защелки" (latching) в схемах на туннельных переходах.

27.  Быстрая одноквантовая логика (БОК, RSFQL): принцип кодирования информации. Схемы БОК: линия передачи и буферный каскад.

28.  Схемы БОК: RS-триггер.

29.  Одноэлектроника. Условие дискретности заряда в мезоскопических проводниках. Формула Ландауэра для кондактанса квантового проводника.

30.  Свободная энергия туннельных контактов. Работа источника тока.

31.  Кулоновская блокада туннелирования.

32.  Двойной туннельный контакт.

33.  Одноэлектронный транзистор.

34.  Применения одноэлектронных приборов в электронике.