Come modellare l'induttanza cinetica superconduttiva

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Modello del comportamento superconduttivo in funzione della temperatura

La simulazione richiede una definizione del materiale superconduttore che includa la sua temperatura critica, la profondità di penetrazione di London e la conduttività o la resistenza di foglio allo stato normale. Applicare queste proprietà a un circuito superconduttore o a un risonatore a guida d’onda complanare (CPW) e variare la temperatura, calcolando al contempo l’induttanza cinetica e l’impedenza superficiale risultanti. La simulazione circuitale offre un metodo rapido per esaminare in che modo il modello del materiale modifica il comportamento del risonatore al variare della temperatura.

Ricorrere alla simulazione elettromagnetica (EM) quando è necessario includere nell’analisi la geometria fisica e le interazioni tra i materiali. Confrontare il comportamento risonante al variare della temperatura ed esaminare in che modo l’induttanza cinetica modifica la frequenza di risonanza e l’impedenza della struttura superconduttiva. L’analisi EM completa e l’analisi della partecipazione energetica (Energy Participation Analysis) possono quindi tenere conto sia delle proprietà dei materiali sia della configurazione fisica nella valutazione della risposta del risonatore.

Soluzione per l'induttanza cinetica superconduttiva

Definire le proprietà del materiale superconduttore, variare la temperatura di funzionamento e calcolare in che modo l'induttanza cinetica modifica la risposta del circuito. Il sistema di progettazione Advanced (ADS) di Keysight calcola l'induttanza cinetica e l'impedenza superficiale del materiale superconduttore sulla base delle proprietà fisiche del materiale, senza richiedere una regolazione manuale dell'impedenza. La simulazione dei circuiti supporta un'esplorazione rapida della progettazione, mentre l'analisi elettromagnetica (EM) QuantumPro integra la geometria fisica per previsioni più dettagliate. L’analisi EM completa e l’analisi della partecipazione energetica forniscono metodi aggiuntivi per esaminare in che modo le proprietà dei materiali superconduttori e il layout influenzano il comportamento dei risonatori. Il flusso di lavoro risultante può essere utilizzato per valutare le variazioni della frequenza di risonanza e dell’impedenza in funzione della temperatura nelle strutture superconduttrici a microonde.
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