ИСТИНА

В докладе рассматривается задача вычисления токов сверхпроводимости и индуктивных коэффициентов в планарных многослойных сверхпроводниковых микроэлектронных структурах. Для этого используется модель листовых токов сверхпроводимости. В этой модели для тока сверхпроводимости ранее использовалось известное потенциальное представление, называемое функцией тока [2]. Этот представление удобно для описания вихревых токов и замкнутых токов, циркулирующих вокруг отверстий в сверхпроводнике. С другой стороны, при этом возникают проблемы для описания терминальных токов, если источники тока не находятся на внешней границе сверхпроводниковой схемы. Это обстоятельство ограничивает область применения математической модели и программы, разработанной в [2]. Для устранения указанной проблемы в данной работе мы предлагаем два новых подхода. В первом подходу отверстие в сверхпроводнике или его часть можно рассматривать как терминал для тока. В этом случае появляется новая взаимная индуктивность между терминальным током и током вокруг отверстия. Во втором подходе некоторая область служит распределенным источником тока. Второй подход особенно удобен для моделирования межслойных соединений и джозефсоновских переходов. В обоих случаях ток представляется в виде суммы вихревой составляющей и ламинарной. Ламинарный ток вычисляется с помощью решения второй краевой задачи для уравнений Лапласа или Пуассона. Краевые условия и правая часть уравнения моделируют внутренние источники тока. Для вихревой составляющей используется представление в виде функции тока. Для численного решения используется метод конечных элементов. Обе модели реализованы как усовершенствование нашей программы 3D-MLSI [3]. Приводятся результаты некоторых расчетов. Приведены направления развития алгоритма и программы. Литература 1. C.J. Fourie and M.H. Volkmann. Status of superconductor electronic circuit design software. Applied Superconductivity, IEEE Transactions on, 23(3):1300205-1300205, June 2013. 2. Khapaev M. M. Inductance extraction of multilayer finite-thickness superconductor circuits. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 49(1):217-220, 2001. 3. Khapaev M. M., Kupriyanov M.Yu., Inductance extraction of superconductor structures with internal current sources. Superconductor Science and Technology 28 (5), 055013, 2015. 4. Terry P. Orlando. Foundations of Applied Superconductivity. Addison-Wesley, 1991.