Les jonctions Josephson et SQUID à hautes températures critiques. Etat de l'art et applications

摘要

L'article donne un aperçu des approches technologiques en cours de développement, concernant l'élaboration de Jonctions Josephson du matériau supraconducteur à haute température critique YBa_2Cu_3O_7. Ces jonctions se décomposent en deux principales familles : les jonctions à interface intrinsèque (joint de grain) et les jonctions à interface extrinsèque (couche ultra-mince normale ou isolante). La première partie de l'article se termine sur une application simple des Jonctions Josephson: le magnétomètre à effet Josephson-Fraunhôfer. La deuxième partie de l'article fait le point sur les SQUID dc à haute température critique et leur applications. Les techniques de réduction de bruit excédentaire à basse fréquence sont répertoriées puis l'accent est mis sur les systèmes de collection du flux magnétique, notamment la géométrie dite à couplage direct, qui permet de s'affranchir de difficultés technologiques liées à l'élaboration de structures multicouches (via et cross-over). Une synthèse des performances actuellement obtenues termine cette présentation. Elle montre la compatibilité avec des applications telles le contrôle non destructif, en géophysique, en communications sous marines et le biomagnétisme.%The paper gives an overview of technological methods devoted to high critical temperature Josephson Junctions. Two families of junctions are presented : Junctions with intrinsic Josephson barrier (grain boundary) and Junctions with extrinsic Josephson barrier (normal or insulating layer). The first part of the paper ends by depicting a simple application of Josephson Junctions : the Josephson-Fraunhofer magnetometer. The second part of thepaper in devoted to high Tc dc SQUID and their applications. Classical methods to reduce the low frequency noise of the dc SQUID are summarized and techniques to apply the magnetic field are discussed, especially the directly coupled one. which leads to a simple single layer processing. The latter avoids technological problems associated to multilayered structures such that via and cross-over. Finally, a state of the art of performances is given which shows the ability of SQUID to be applied in Non Destructive Testing, geophysics, under sea communications and biomagnetism.