Wie schon erwähnt ist die Kohärenzlänge ξ eines
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Wie schon erwähnt ist die Kohärenzlänge ξ eines Hochtemperatursupraleiters (HTc ) sehr kurz, weswegen die Dicke des isolierenden Schicht des Josephson-Kontakts nur sehr dünn sein darf, um noch eine ausreichende Kopplung zu erlangen. Dies wird technisch durch die Präparation des epitaktisch gewachsenen supraleitenden Films auf einem Bikristall erreicht. Arbeitsschritte der Herstellung eines HTc -Bikristallmagnetometers Laserablation YBa2Cu3O7-x Einkristall SrTiO3 SrTiO3 Zerschneiden Aufdampfen von Ag YBa2Cu3O7-x 24° Silber Photolack Sintern Photolithographie Korngrenze Bikristall Ionenätzen Da der gesamte SQUID auf der Oberfläche des Bikristalls hergestellt wird ist ein besonders Design notwendig, um ihn zu realisieren. Um die effektive Fläche des SQUIDs zu vergrößern, verwendet man eine flussfokussierende Fläche (engl. washer — Unterlegscheibe). Da durch die große supraleitende Fläche kein magnetisches Feld dringen kann, werden die Feldlinien abgelenkt und ein großer Teil durch die Öffnung um Inneren geleitet, die den Fluss im Inneren vergrößert. Der zusätzliche Fluss in der äußeren Schleife führt zu einer Erhöhung des Stroms über die beiden Josephson-Kontakte und somit zu einer Vergrößerung des Effekts. Schema eines Magnetometers mit Flussfokussierung 215 V+/I+ V+/I+ V-/I- Das Design eines HTc -Magnetometers YBa2Cu3O7-x Silber StTiO3 Korngrenze 10mm Da sich Hochtemperatursuprleiter nur epitaktisch flächig auf einem Substrat herstellen lassen, sind auch supraleitende Spulen nur flächig herstellbar. Somit können Spulen von Gradiometer nicht so angeordnet werden, wie bei konventionellen Supraleitern. Dort werden die beiden Spulen eines Gradiometers so angeordnet, dass der Wicklungssinn der beiden Spulen entgegengesetzt ist. Deshalb ist des Strom durch die Spule im Falle eines homogenen Magnetfeld Null. Bei HTc -Supraleitern muss ein anderes Konzept verfolgt werden. Ein HTc -Gradiometer zweiter Ordnung 216 Flusstransformator J J Magnetometer 50mm Bei dem hier abgebildeten Flusstransformator besteht das Prinzip in einer Kompensation des externen Feldes an der Position des SQUID-Magnetometer, sofern kein Gradient zweiter Ordnung anliegt. In dem Flusstransformator fließt ein Strom der proportional dem gesamten Fluss ist, welcher den Transformator durchdringt. Durch die Tatsache, dass die Leiterschleifen des Transformators unterschiedlich groß sind wird der Fluss in der kleinen inneren Schleife überkompensiert, während der Fluss in den äußeren Leiterschleifen nicht vollständig kompensioert wird. Dadurch ist das Feld im inneren der mittleren Leiterschleife dem außen angelegten entgegengesetzt. Damit lässt sich eine Position für das Magnetometer finden, bei der das Feld gerade Null ist, da sich hier externes und das Feld, welches durch den Transformator erzeugt wird aufheben. Die Konsequenz ist, dass im Fall eines Magnetfeldes ohne Gradienten zweiter Ordnung ist das durch das Magnetometer detektierte Feld Null, man sagt das Gradiometer ist balanciert. Jede Verzerrung des Magnetfeldes, die einen Gradienten zweiter Ordnung zur Folge hat, kann somit als Magnetfeld am Ort des Magnetometers gemessen werden. 217
