Contribution a la caracterisation micro-onde de films supraconducteurs a haute temperature critique par la methode du resonateur coplanaire

par VINCENT MOREAU

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Georges Alquié.

Soutenue en 2000

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Ce memoire de these decrit une methodologie de caracterisation en micro-ondes de films supraconducteurs a haute tc associee a la realisation d'un banc de mesure cryogenique pour determiner les parametres caracteristiques de resonateurs coplanaires supraconducteurs ; le principe retenu consiste a extraire la profondeur de penetration et l'impedance de surface du film par la mesure des pertes et des variations de la frequence de resonance de ces resonateurs. Partant du modele a deux fluides on determine l'impedance de surface du supraconducteur, mettant ainsi en evidence l'influence de l'inductance cinetique des supraconducteurs sur les proprietes des circuits. C'est une difference fondamentale par rapport aux metaux normaux qui n'est pas prise en compte dans les modeles de calcul usuels utilises pour determiner les parametres caracteristiques des lignes de transmission, particulierement pour les pertes et la modelisation de l'inductance lineique. Une methode numerique est proposee pour determiner ces parametres, et relier les constantes caracteristiques de la ligne de transmission a l'impedance de surface du materiau. La technique est validee par comparaison avec la methode full wave derivee pour des lignes metalliques. Par ailleurs, la conception et la realisation du dispositif experimental de mesure de parametres s a basse temperature est presentee. Les techniques usuelles d'etalonnage ne pouvant etre retenues pour les mesures a basse temperature, une technique d'etalonnage specifique est proposee et validee jusqu'a 4,2k, prenant en compte les derives thermiques. Enfin, nous presentons la realisation des circuits de test, ainsi que la methodologie d'extraction des parametres du film en fonction de la mesure des resonateurs. Les resultats obtenus pour les films etudies sont tout a fait comparables a la moyenne des resultats publies. Le meilleur film mesure possede une valeur de rs egale a 430 a 77k et 10ghz, soit dix-sept fois plus faible que celle du cuivre dans les memes conditions de mesure.


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Informations

  • Détails : 200 p.
  • Annexes : 130 ref.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 2000
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