Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
“Московский энергетический институт (технический университет)”

МЭИ (ТУ)
Министерство образования России

    111250, Москва,
    ул. Красноказарменная, 14
    Тел./факс:(095) 362-76-10
                              918-13-88
                              362-72-12
    E-mail: zhgoon@b14s1nw.mpei.ac.ru
               sukhov@kryos.mpei.ac.ru

Московском энергетическом институте исследования в области сверхпроводимости сосредоточены на двух кафедрах - кафедре низких температур Центра высоких технологий (3 научных сотрудника, из них 2 - кандидаты физико-математических наук) и кафедре основ радиотехники (4 научных сотрудника).

Коллектив обладает уникальной комбинацией технологического и измерительного оборудования, специально приспособленного для синтеза диэлектрических, полупроводниковых, металлических и сверхпроводящих тонких пленок, формирования комбинированных электронных структур на их основе и измерения их физических свойств.

Имеется комплекс отечественных вакуумных установок, в том числе две установки с турбомолекулярной откачкой. Установки оборудованы источниками ионного травления с системой “качания” ионных лучей, магнетронными устройствами с мишенями диаметром до 110 мм как на постоянных магнитах, так и с электромагнитной системой сканирования зоны эрозии разряда по поверхности мишени, обеспечивающей равномерную выработку поверхности магнетронных мишеней в процессе их распыления. Питание магнетронов осуществляется как от источников постоянного тока, так и от высокочастотного генератора мощностью 6 кВт.

Налажено лабораторное производство ВТСП пленок с высокими критическими параметрами на различных (металлических, пьезоэлектрических, полупроводниковых, диэлектрических) монокристаллических и поликристаллических подложках с буферным подслоем ZrO2. Среднесменная производительность оборудования - 40 см2 ВТСП пленок, что на сегодняшний день сможет обеспечить возможные потребности многих заинтересованных организаций в опытных научных образцах ВТСП пленок и структур.

Имеются автоматизированные стенды измерения температурных зависимостей сопротивления, вольтамперных характеристик, дифференциального сопротивления в зависимости от температуры, тока, напряжения, магнитных измерений критического тока.

Имеется также трехзонная автоматизированная печь СДО, на базе которой поставлена технология получения спеченных ВТСП мишеней для ионного распыления диаметром до 100 мм.

Сотрудники института принимали участие в выполнении проекта “Исследование свойств пленок ВТСП и взаимодействия электромагнитных волн со структурами на их основе” (Программа Минобразования “Перспективные материалы”1998 -1999 г); проектов “Высокотемпературные сверхпроводники в электронных элементах ВЧ и СВЧ диапазонов” - 2000 г. и “Высокотемпературные сверхпроводниковые микроволновые устройства с сосредоточенными элементами” - 2001 г. (Программа “Высшая школа в области новых материалов”).

АДМИНИСТРАЦИЯ

Ректор - член корр., профессор Евгений Викторович Аметистов
Тел. (095) 362-72-01

ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ И ВЕДУЩИЕ СПЕЦИАЛИСТЫ

 

Центр высоких технологий
    Директор – профессор Александр Сергеевич Дмитриев
    Тел.(095) 918-14-89
Кафедра основ радиотехники
    Заведующий лабораторией – с.н.с. Сергей Александрович Жгун
    zhgoon@b14s1nw.mpei.ac.ru
Кафедра низких температур
    Ведущий научный сотрудник - Владимир Алексеевич Сухов
    Тел.: (095) 918-13-88
    sukhov@kryos.mpei.ac.ru  

КООПЕРАЦИИ

МЭИ
ИРЭ РАН (Москва) Institutе of Electrical Engineering, Братислава, Словакия Manchester University (UK)
Свойства резонаторов СВЧ на сосредоточенных элементах

 

ВАЖНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Годы приобретения
1976
- Установка вакуумного напыления УВН-2М-2, УВН-2М-2 (магнетронное распыление, резистивное испарение)
1989
- Установка вакуумного напыления УКР-77 (магнетронное распыление)
1990 - Установка вакуумного напыления УВН-71П-3 (магнетронное распыление, резистивное испарение)
            Установка вакуумного напыления (2 экземпляра), индивидуальный проект (магнетронное распыление, ионное травление)
            Установка совмещения и экспонирования (экспонирование фоторезиста)

РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЗА ПОСЛЕДНИЕ ПЯТЬ ЛЕТ

С.А. Жгун, В.А. Сухов
- Освоена технология изготовления мишеней для магнетронного нанесения ВТСП пленок.
- Освоена технология фотолитографии тонкопленочных ВТСП устройств и создания многослойных устройств с чередованием металлов и диэлектриков.
- Изготовлены и исследованы ВТСП резонаторы сантиметрового диапазона длин волн.
- Разработаны и исследованы прототипы СВЧ фильтров с сосредоточенными параметрами, пригодные для применения в приемных каскадах базовых станций для мобильной связи и для установки в бортовые системы спутниковой связи в дециметровом диапазоне длин волн.
- Исследованы автогенераторы субмиллиметрового диапазона на синхронизированных джозефсоновских переходах, выполненных на границе бикристалла.
- Накоплен опыт изготовления антенных микроболометров на основе оригинальных приемов снижения потерь распространения электромагнитного поля в узлах устройств субмиллиметрового диапазона.

Результаты исследований доложены на конференциях и опубликованы в следующих статьях.

  • M.P. Beketov, A.R. Kuzhakhmetov, V.A. Ryzhov, V.A. Sukhov, A.V. Verbilo, S.A. Zhgoon."Structure and critical parameters of in situ sputtered YBCO films on different substrates", The fourth International Conference “CRYOGENICS - 96”, Prague, Czech Republic, 1996, p. 107-110
  • А.Э. Баринов, А.В. Вербило, С.А. Жгун, В.А. Сухов. Высокотемпературные сверхпроводниковые фильтры СВЧ диапазона с сосредоточенными параметрами. III-я Международная конференция «Физико-технические проблемы электротехнических материалов и компонентов». Россия, Клязьма 30 ноября - 2 декабря 1999. Тезисы докладов стр.178-179
  • А.Э. Баринов, Г.Д. Лобов, С.А. Жгун, В.А. Сухов, В.А. Рыжков. Сверхпроводниковый фильтр с сосредоточенными элементами. «9 Международная конференция по спиновой электронике». 10-12 ноября 2000, Москва (Фирсановка), издатель УНЦ МЭИ, с. 357-361
  • A.E. Barinov, S.A. Zhgoon. Planar superconducting lumped element bandpass filter with spiral inductors. Superconductor Science and Technology, 2002, 15, pp. 1040-1042
  • A.E. Barinov, S.A. Zhgoon, V.A. Sukhov, H.T. Su, M.J. Lancaster, F. Huang. Superconducting lumped element filter with spiral inductors, Microwave and Optical Technology Letters, 2001, 29, pp. 94-95
  • A.E. Barinov, S.A. Zhgoon, V.A. Sukhov. Planar superconducting lumped element bandpass filter with spiral inductors. Physica C, 2001, 355, pp. 257-259

РАЗРАБОТКИ, ИМЕЮЩИЕ
ПРИКЛАДНОЙ ПОТЕНЦИАЛ

В институте разрабатывается концепция нетрадиционных для сверхпроводниковой электроники устройств, основанных на взаимодействии поверхностных акустических волн (ПАВ) с ВТСП структурами на пьезоэлектрической подложке. Среди предложенных в новой концепции устройств - фотоприемное устройство, в котором распространение ПАВ используется для быстродействующего сканирования изображений, принимаемых линейной матрицей нелинейных или температурочувствительных ВТСП элементов.

В коммерческих целях могут быть использованы следующие изделия и технологические процессы, которые могут быть полезны при разработке резонаторов, фильтров, джозефсоновских переходов, антенных микроболометров:

  • Спеченные ВТСП мишени диаметром до 150 мм (изготовление по заказам)
  • Нанесение однородных буферных слоев ZrO2 толщина 20-100 нм на подложки диаметром до 80 мм (изготовление по заказам)
  • Осаждение ВТСП пленок на широкий спектр подложек (диаметром до 40 мм) с буферным подслоем ZrO2. (изготовление по заказам); технология позволяет устойчиво получать пленки с Тс до 90 К, Jc(77К) = 105  - 106 А/см2
  • Селективное травление ВТСП структур, осажденных на подложки диаметром до 100 мм; формируется рисунок с разрешением 1-5 микрон(изготовление по заказам).