МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПЕРЕХІДНИХ ПРОЦЕСІВ У ДЖОЗЕФСОНІВСЬКИХ ЕЛЕМЕНТАХ ПАМЯТІ

Ключові слова: джозефсонівский кріотрон; логічний елемент; перехідна характеристика; перехідний процес; процес комутації

Анотація

Мета роботи полягає в пошуку способів збільшення швидкодії елементів комп’ютерної пам’яті за рахунок використання структур, що працюють на інших принципах, ніж традиційні напівпровідникові схеми. Одним з напрямків використання унікальних можливостей джозефсонівські структур є створення на їх основі надшвид-кодійних елементів комп’ютерної пам’яті нового покоління. Завдяки високим робочим характерним частотам, які є близькими до частоти 1 ТГц, вони найперспективніші кандидати для створення петафлоп комп’ютерів. Крім того, і джозефсонівські кріотрони і СКВІДи можуть бути використані для реалізації кубітів – елементів квантових комп’ютерів і для опису макроскопічної квантової поведінки, наприклад, при створенні зчитувальної електроніки для квантових обчислень. В роботі створено математичну модель перехідних процесів, які мають місце у джозефсонівських кріотронах під час прямих логічних переходів «0» «1» та зворотних логічних переходів «1» «0». Розглянуто керування логічним станом джозефсонівських елементів пам’яті, створених на основі джозефсонівських тунельних переходів типу S-I-S за допомогою зовнішніх імпульсів струму. Методами математичного моделювання досліджено перехідні процеси в кріотронах під час зміни їх логічного стану та розраховано перехідні характеристики кріотронів для робочих температур  = 11,6 К та  = 81,2 К, які є близькими до температур кипіння гелію та азоту відповідно. Показано, що такі елементи пам’яті можуть ефективно працювати і за робочої температури  = 81,2 К. Визначено часи комутації для прямих логічних переходів “0” “1 та для зворотних переходів “1” “0”. Виявлено особливості поведінки джозефсонівських кріотронів та досліджено стабільність режиму роботи таких елементів пам’яті.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

K.K. Likharev, V.K. Semenov., IEEE Trans Appl Supercond As-1: 3-28, (1991).

Q.P. Herr, A.Y. Herr, O.T. Oberg, and A.G. Ioannidis, J. Appl. Phys. 109, 103903 (2011)

W. Kuo, C.S. Wu, J.H. Shyu, and C.D. Chen, J. Appl. Phys. 101, 053903 (2007).

J.H. Kim, R.P. Dhungana, and K.S. Park, Phys. Rev. B 73, 214506. (2006).

Y. Ilyin, A. Nijhuis and H.H.J. ten Kate, Cryogenics. Vol. 46. Is. 7-8. (2006).

Y. Mizugaki, Y. Namatame and M. Maezawa, Supercond. Sci. Technol, 20, Is.11, (2007).

T. Van Duzer, Fizicheskie osnovy sverhprovodjashhih ustrojstv, Radio i svjaz', Moskva (1984).

M.V. Tyhanskyi, A.I. Partyka, Sensor Electronics and Microsystem Technologies, №4, (2007).

M.V. Tyhanskyi, A.I. Partyka, Visnyk NU "Lvivska politekhnika", N646: Elektronika, (2009).

M.V. Tyhanskyi, A.I. Partyka, Zhurnal «Jelektronika i svjaz'», Ч.2., №4-5, (2009).

R.R. Krysko, A.I. Partyka, M.V. Tyhanskyi, Materialy VII ukrainsko-polskoi naukovo-praktychnoi konferentsii «Elektronika ta informatsiini tekhnolohii», Lviv, (2016).

M. Tyhanskyi, A. Partyka, and R. Krysko, “INCREASING THE SWITCHING RATE OF THE AND AND OR LOGICAL OPERATIONS BASED ON JOSEPHSON JUNCTIONS”, Cybersecurity: Education, Science, Technique, vol. 4, no. 4, pp. 32-43, Jun. 2019. https://doi.org/10.28925/2663-4023.2019.4.3243


Переглядів анотації: 57
Завантажень PDF: 26
Опубліковано
2020-06-25
Як цитувати
[1]
M. Tyhanskyi і A. Partyka, «МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПЕРЕХІДНИХ ПРОЦЕСІВ У ДЖОЗЕФСОНІВСЬКИХ ЕЛЕМЕНТАХ ПАМЯТІ», Кібербезпека: освіта, наука, техніка, вип. 4, вип. 8, с. 73-84, Чер 2020.