• 제목/요약/키워드: YBCO thin films

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저항형 초전도 한류소자의 퀜치 특성 (Quench Characteristics of Resistive Superconducting Fault Current Limiters)

  • 김혜림;현옥배;최효상;황시돌;김상준
    • 한국초전도학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도학회 1999년도 High Temperature Superconductivity Vol.IX
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    • pp.214-217
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    • 1999
  • We investigated the quench characteristics of meander line type resistive superconducting fault current limiters based on YBCO thin films grown on 2" diameter LaAlO$_3$ substrates. A gold layer was deposited onto the 0.4 ${\mu}$ m thick YBCO film to disperse the heat generated at hot spots, prior to patterning into 1 mm wide meander lines by photolithography. The limiters were tested with simulated fault currents of various amplitudes. The quench started at 10 A and was completed within 1 msec at the fault current of 65 A$_{peak}$. The dynamic quench characteristics were explained based on the heat conduction within the film and the heat transfer between the film and the surrounding liquid nitrogen. The heat transfer coefficient per unit area was estimated to be 3.0 W/cm$^2$K.

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인덕턴스 복사계 측정을 위해 사용된 초전도 자속 흐름 센서기 모델링 (Modeling of a Superconducting Flux Flow Sensor Inductance Radiometer)

  • 고석철;강형곤;임성훈;최명호;한병성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체 세라믹
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    • pp.19-22
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    • 2003
  • For use in constructing highly sensitive thermal detectors, the present authors have been studying the preparation of Superconducting Flux Flow Sensor(SFFS). In this research, SFFS with five channel ($5{\mu}m$/1channel) has been fabricated based on the flux flow using high temperature superconducting thin films by the ICP etching technique. We have designed a bolometer based on the temperature dependence of the kinetic inductance of a superconducting flux flow thin film. In this paper examines the fabrications and flux flow resistance and thermometer responses of the highly sensitive sensor constructed of a thin YBCO film. It is also suggested that they will be applicable to a new type of flux flow sensor.

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고온 초전도 $\textrm{YBa}_{2}\textrm{Cu}_{3}\textrm{O}_{7-x}$ 계단형 모서리 접합의 이중접합 특성 (Characteristics of Double-junction of High-$\textrm{T}_{c}$ Superconducting $\textrm{YBa}_{2}\textrm{Cu}_{3}\textrm{O}_{7-x}$ Step-edge Junctions)

  • 황준식;성건용;강광용;윤순길;이광렬
    • 한국재료학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.86-91
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    • 1999
  • (001) $\textrm{SrTiO}_3$(STO) 기판위에 고온초전도 $\textrm{YBa}_{2}\textrm{Cu}_{3}\textrm{O}_{7-x}$(YBCO)박막을 이용한 계단형 모서리 임계접합을 제조하였다. STO (100) 단결정 기판위에 계단형 모서리(step-edge)를 제작하기 위한 이온밀링 마스크로 plasma enhanced chemical vapor deposition방법으로 증착된 diamond-like carbon (DLC) 박막을 사용하였고, oxygen reactive ion etch 방법으로 건식식각하였다. 이렇게 제작된 계단형 모서리 기판위에 c-축 수직한 YBCO 박막과 STO박막을 pulsed laser deposition방법으로 에피텍셜하게 증착하였다. 계단의 상층과 하층에서 모두 임계가 형성되었으며 이 접합의 임계온도는 77 K 이상이었고 16K에서 $\textrm{I}_{c}\textrm{R}_{n}$products가 7.5mV, 77 K에서 0.3mV의 값을 나타내었다. 이들 전류-전압 특성은 two noisy resistively shunted Josephson junction 모델을 잘 만족하였다.

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직접삽입 급전 방식을 이용한 고온초전도 마이크로스트립 안테나의 제작 및 특성 해석 (Fabrication and characteristic analysis of High-Tc superconducting microstrip antennas using direct inset feeding technique)

  • 정동철;한병성;김진;유기수;홍석용;이종하
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제37권1호
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    • pp.70-78
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    • 2000
  • 초전도체를 초고주파 소자에 응용하려고 할 경우, 초전도 전자기학의 불확실함이나 초전도 기판의 돈도 의존성은 산업 응용을 위한 안테나를 제작하는데 있어 어려움을 준다. 따라서 실제 응용을 위해서는 일반 안테나와 비교하여 정확하고 자세한 특성이 알려져야만 한다. 본 논문에서는 금 안테나와 초전도 안테나의 비교 연구를 수행하였으며 반사 손실, 특성임피던스, 효율 및 다른 다양한 특성들을 보고하였다. 본 연구에 사용된 고온초전도 박막은 $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO)/MgO 이며 초전도 안테나는 마이크로스트립 급전선을 방사 패치의 50 ${\Omega}$ 영역에 결합시키는 형태로 만들어졌다. 금 안테나와 초전도 안테나의 측정 결과는 이러한 구조를 이용하여 유용한 안테나가 제작될 수 있음을 보여주었다.

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Temperature Dependence of Microwave Properties of HTS Multipole Lowpass Filters Consisting of Microstrip Open-Stub Lines

  • Kim, Je-Ha;Han, Seok-Kil;Kang, Kwnag-Yong;Ahn, Dal
    • ETRI Journal
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    • 제19권2호
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    • pp.48-58
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    • 1997
  • Using high quality high-$T_c$ superconducting (HTS) YBCO thin films, we designed and fabricated 3-pole, 5-pole, and 7-pole lowpass filters consisting of microstrip transmission lines and open-stub lines. We measured the microwave response of the filters in the temperature range of T=85 K to 27 K. AtT=30 K, the observed inband insertion loss was 0.14dB and 0.02dB for the 5-pole and 7-pole filters, respectively. The cut-off frequency was 4.7 GHz for the 5-pole filter and 7.9GHz for the 7-pole filter. To the authors' knowledge, the measured inband insertion losses are the best values reported so far for the open-stub line type HTS multipole lowpass filters. The skirt property of the 5-pole filter showed a large improvement over that of the 3-pole filter as predicted from the simulation. We found that, to obtain a stable performance, the HTS multipole lowpass filters should be operated at the temperatures between 60% and 70% of $T_c$.

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직렬연결된 저항형 한류기의 동시퀜치 현상 (Simultaneous quenching phenomena of resistive superconducting fault current limiter connected in series)

  • 최효상;김혜림;임해용;김인선;현옥배
    • 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도저온공학회 2000년도 KIASC Conference 2000 / 2000년도 학술대회 논문집
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    • pp.91-94
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    • 2000
  • We fabricated resistive super- conducting fault current limiters (SFCL) based on YBCO thin films grown on 2" diameter $Al_{2}O_{3}$ substrates. Two SFCLs with nearly identical properties. two SFCLs with nearly identical properties were connected in series to investigate simultaneous quenching. There was a difference of several half cycles in their quench starting time, although the difference was not more than 0.1 msec when they were operated separately. This imbalance was removed by connecting a shunt resistor to an SFCL in parallel. Increased power input at high voltages also reduced the initial imbalance in power dissipation. Further efforts on the simultaneous quench in SFCLs connected in series are on the way through methods such as the artificial control of quench speed.peed.

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고온초전도 마이크로스트립 안테나의 온도 종속 초고주파 특성 (Microwave Properties of High Tc Superconducting Microstrip Antenna with Temperature Dependence)

  • 정동철;최명호;강형곤;임성훈;한병성
    • 한국초전도학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도학회 1999년도 High Temperature Superconductivity Vol.IX
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    • pp.124-128
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    • 1999
  • We report microwave properties of high-T$_c$ superconducting (HTS) microstrip antennas without impedance matching circuits, where the impedance mismatching is obvious under the critical temperature (T$_c$). The superconducting thin films used in this report were YBa$_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO) films deposited on MgO substrates produced by pulse laser deposition (PLD) technique. At around T$_c$, 86 K the reflection coefficient rapidly drops, and the standing wave ratio (SWR) becomes almost unity, and the characteristic impedance based on the Smith chart is nearly 50 ${\Omega}$. The reflection coefficient and the SWR of the HTS microstrip antenna were - 62.52 dB and 1.0015, respectively, at the resonant frequency of 11.812 CHz at 86 K.

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A Single-Flux-Quantum Shift Register based on High-$T_c$ Superconducting Step-edge Josephson Junctions

  • Sung G.Y.;Choi, C.H.;Suh J.D.;Han, S. K.;Kang, K.Y.;Hwang, J.S.;Yoon, S.G.;Jung, K.R.;Lee, Y.H.;Kang, J.H.;Kim, Y.H.;Hahn, T.S.
    • Progress in Superconductivity
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    • 제1권1호
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    • pp.31-35
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    • 1999
  • We have fabricated and tested a simple circuit of the rapid single-flux-quantum(RSFQ) four-stage shift register using a single layer high-$T_c$ superconducting (HTS) $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO) thin film structure with 9 step-edge Josephson junctions. The circuit includes two read superconducting quantum interference devices(SQUID) and four stages. To establish a robust HTS RSFQ device fabrication process, we have focussed on the reproducible process of sharp and straight step-edge formation as well as the ratio of film thickness to step height, t/h. The spread of step-edge junction parameters was measured from each 13 junctions with t/h=1/3, 1/2, and 2/3 at various temperatures. We have demonstrated the simplified operation of the shift register at 65 K.

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측면보조전계 인가 전기영동전착 초전도후막 (Superconducting Thick Film by Lateral Field Assisted EPD)

  • 전용우;소대화;조용준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.679-685
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    • 2004
  • 전기영동전착법은 제작장치와 공정이 간단하고 두께제어 및 다양한 형태의 초전도 막과 선재 제작이 가능한 경제적 효율성과 기술적 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 전착공정 개발을 통한 분말의 치밀성 및 배향성 향상을 위한 최적화 방안과, 건조 및 열처리 과정에서의 크랙 및 기공현상과 같은 문제점을 극복할 수 있는 균일한 표면의 확보에 관한 연구를 수행하였으며 전기영동전착 초전도 후 막 테이프 제조를 위한 공정의 최적화 방안에 대하여 연구하였다. YBCO 초전도 후막의 균일한 표면과 초전도특성 향상을 위한 공정개선방법으로는 수직방향 교류전계 인가 방식을 적용한 시스템을 최초로 개발하여 전기영동전착 공정에 적용하였다. 본 연구에서 제안한 수직방향 교류전계 인가 방식은 경제적 효율성을 위하여 60 Hz의 25∼120 V/cm의 상용전원을 사용하였으며, 제작된 후막은 기공과 크랙현상이 제거된 균일한 후막으로 여기서 얻어진 대표적인 특성 값들은 임계온도(Tc,zero) 90 K, 임계전류밀도 3419 A/$\textrm{cm}^2$의 값을 얻었다. 직류 전착전계만을 사용하여 제작된 후막의 임계전류밀값인 2354 A/$\textrm{cm}^2$에 비하여 45% 이상 향상된 특성을 확보하였다.