G5 Artikkeliväitöskirja
Application of direct laser writing for the fabrication of superconducting tunnel junctions and phononic crystal structures (2021)
Suoran laserpiirron käyttö suprajohtavien tunneliliitosten ja fononikiderakenteiden valmistukseen
Heiskanen, S. (2021). Application of direct laser writing for the fabrication of superconducting tunnel junctions and phononic crystal structures [Doctoral dissertation]. University of Jyväskylä. JYU Dissertations, 395. http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-8696-4
JYU-tekijät tai -toimittajat
Julkaisun tiedot
Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Heiskanen, Samuli
eISBN: 978-951-39-8696-4
Lehti tai sarja: JYU Dissertations
eISSN: 2489-9003
Julkaisuvuosi: 2021
Sarjan numero: 395
Kirjan kokonaissivumäärä: 1 verkkoaineisto (83 sivua, 23 sivua useina numerointijaksoina)
Kustantaja: University of Jyväskylä
Kustannuspaikka: Jyväskylä
Julkaisumaa: Suomi
Julkaisun kieli: englanti
Pysyvä verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-8696-4
Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla
Julkaisukanavan avoin saatavuus: Kokonaan avoin julkaisukanava
Tiivistelmä
Fononikiteet (PnC) ovat jaksollisia rakenteita, jotka ovat analogisia tunnetumpien fotonikiteiden kanssa. Jaksollisen dielektrisen vakion siasta niillä on jaksollinen elastisuus ja tiheys, ja siksi ne muuttavat värähtelyenergian (lämpö ja/tai ääni) liikettä materiaalin läpi. Tämä väitöskirja keskittyy kolmiulotteisten (3D) PnC rakenteiden valmistukseen, tunneliliitosten integroimiseen niiden kanssa ja niiden lämpöominaisuuksien tutkimiseen. 3D PnC rakenteet, jotka tässä tapauksessa ovat palloista koostuvia 3D neliöhiloja, valmistettiin 3D litografian avulla käyttäen vakiintuneita menetelmiä. Halutun geometrian saavuttaminen vaati kuitenkin paljon työtä ja siksi osa väitöskirjasta keskittyy rakenteen mallin optimointiin. Sitten meidän täytyi kehittää menetelmä, jolla voidaan valmistaa tarvittavat mittauslaitteet näiden 3D rakenteiden päälle, koska tälläaiseen valmistukseen ei oikeastaan ole tavanomaista menetelmää. Seuraavaksi halusimme todistaa, että kehitetyllä mentelmällä on mahdollista valmistaa tarvittavat mittauslaitteet. Tässä tapauksessa laitteet ovat suprajohde-eriste-normaali metalli-eriste-suprajohde (SINIS) liitospareja. Me näytämme matalan lämpötilan mittauksilla, että menetelmällä voidaan valmistaa laadukkaita SINIS liitoksia sekä tasaiselle substraatille että 3D rakenteen päälle. Väitöskirjan viimeinen osio keskittyy valmistettujen PnC rakenteiden lämmönjohtavuuden mittauksiin. Nämä mittaukset tehtiin kahdenlaisille PnC rakenteille, joissa pallojen halkaisijat olivat 3.1 μm ja 5.0 μm, sekä resistimateriaalista tehdylle kontrollirakenteelle, jonka geometria on sama. Mittausten tuloksia verrataan ballistisella mallilla tehtyihin elementtimenetelmäsimulaatioihin.
YSO-asiasanat: fononit; kiteet; lämmön johtuminen; alhaisen lämpötilan tutkimus; suprajohteet; suprajohtavuus; väitöskirjat
Vapaat asiasanat: phononic crystal; 3D lithography; thermal conductance; low temperature
Liittyvät organisaatiot
OKM-raportointi: Kyllä
Raportointivuosi: 2021
