RU2729881C1 - Thermoresistive element - Google Patents
Thermoresistive element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2729881C1 RU2729881C1 RU2020110495A RU2020110495A RU2729881C1 RU 2729881 C1 RU2729881 C1 RU 2729881C1 RU 2020110495 A RU2020110495 A RU 2020110495A RU 2020110495 A RU2020110495 A RU 2020110495A RU 2729881 C1 RU2729881 C1 RU 2729881C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermoresistive element
- thermoresistive
- temperature
- niobium
- contacts
- Prior art date
Links
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 6
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G7/00—Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
- H01G7/04—Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture having a dielectric selected for the variation of its permittivity with applied temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
Description
Развитие низкотемпературной электроники предъявляет новые требования к приборной базе, в частности, к терморезистивным элементам. Существует много низкотемпературных (по общепринятой классификации) элементов, работающих при температурах ниже 170 К. Но выбор устройств для диапазона температур <4,2 К, то есть работающих ниже температуры кипения гелия, ограничен. При этом современная низкотемпературная электроника уже требует устройств, работающих при сверхнизких (<1,5 К) температурах.The development of low-temperature electronics makes new demands on the instrumentation base, in particular, on thermoresistive elements. There are many low-temperature (according to generally accepted classification) elements operating at temperatures below 170 K. But the choice of devices for the temperature range <4.2 K, that is, operating below the boiling point of helium, is limited. At the same time, modern low-temperature electronics already require devices operating at ultra-low (<1.5 K) temperatures.
Известен терморезистивный элемент с положительным температурным коэффициентом сопротивления [Н.Т. Дехтярук, Ганюк Л.Н., Ильчишина С.В., Иноземцев А.Н., Огенко B.М. Датчик температуры. Патент Российской Федерации на изобретение №2013815] - прототип. Терморезистивным элементом в этом устройстве является слой низкоомного органического полупроводника полипиролла. Рабочий диапазон температур терморезистивного элемента 1,5-300 К, при этом характеристики терморезистивного элемента остаются стабильными во внешних магнитных полях напряженностью до 40 кэ при температуре 4,2 К.Known thermoresistive element with a positive temperature coefficient of resistance [N.T. Dekhtyaruk, Ganyuk L.N., Ilchishina S.V., Inozemtsev A.N., Ogenko V.M. Temperature sensor. Patent of the Russian Federation for invention No. 2013815] - prototype. The thermoresistive element in this device is a layer of low-resistance organic semiconductor polypirol. The working temperature range of the thermoresistive element is 1.5-300 K, while the characteristics of the thermoresistive element remain stable in external magnetic fields of up to 40 kOe at a temperature of 4.2 K.
Недостатком устройства-прототипа является то, что его рабочий диапазон не охватывает область<1,5 К.The disadvantage of the prototype device is that its operating range does not cover the area <1.5 K.
Задача предлагаемого изобретения - создание терморезистивного элемента, рабочий диапазон температур которого<1,5 К.The objective of the present invention is to create a thermoresistive element, the operating temperature range of which is <1.5 K.
Поставленная задача решается тем, что терморезистивный элемент с положительным температурным коэффициентом сопротивления, стабильным во внешних магнитных полях, состоит из монокристаллической пластины Co3Sn2S2 с тремя контактами из ниобия, нанесенными на кристаллографическую плоскость (0001).The problem is solved by the fact that a thermoresistive element with a positive temperature coefficient of resistance, stable in external magnetic fields, consists of a Co 3 Sn 2 S 2 single crystal plate with three niobium contacts deposited on a crystallographic plane (0001).
Пример исполнения устройства и электрической схемы его подключения показаны на Фиг. 1, где 1 - монокристаллическая пластина Co3Sn2S2, ориентированная по кристаллографической плоскости (0001); 2 - контакты из ниобия; 3 - источник электрического тока; 4 - прибор для измерения напряжения; 5 - заземление.An example of an embodiment of the device and an electrical diagram of its connection are shown in Fig. 1, where 1 is a Co 3 Sn 2 S 2 single crystal plate oriented along the crystallographic plane (0001); 2 - niobium contacts; 3 - source of electric current; 4 - voltage measuring device; 5 - grounding.
Рабочий диапазон температур предлагаемого устройства от 0,03 К до 1,5 К.The operating temperature range of the proposed device is from 0.03 K to 1.5 K.
Устройство работает следующим образом. На два контакта из ниобия подается напряжение смещения от источника тока, как показано Фиг. 1. Изменение напряжения смещения в диапазоне -1,0 - +1,0 мВ позволяет управлять сопротивлением терморезистивного элемента, как показано на Фиг. 2, где представлены графики зависимости сопротивления R от напряжения смещения V при разных температурах (кривая 1 - при температуре 0,03 К, кривая 2 - при температуре 1,5 К).The device works as follows. The two niobium contacts are biased from the current source as shown in FIG. 1. Varying the bias voltage in the range of -1.0 to +1.0 mV allows the resistance of the thermistor element to be controlled as shown in FIG. 2, which shows the graphs of the dependence of the resistance R on the bias voltage V at different temperatures (curve 1 - at a temperature of 0.03 K, curve 2 - at a temperature of 1.5 K).
Изменение сопротивления в диапазоне температур от 0,03 К до 1,5 К составляет 0,08-0,1 Ом в зависимости от приложенного напряжения смещения.The change in resistance in the temperature range from 0.03 K to 1.5 K is 0.08-0.1 Ω, depending on the applied bias voltage.
Характеристики заявляемого устройства остаются стабильными во внешнем магнитном поле до достижения напряженности поля, соответствующей второму критическому полю для ниобия (30-21 кэ в температурном интервале 0,03-1,5 К).The characteristics of the proposed device remain stable in an external magnetic field until a field strength corresponding to the second critical field for niobium is reached (30-21 ke in the temperature range 0.03-1.5 K).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020110495A RU2729881C1 (en) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Thermoresistive element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020110495A RU2729881C1 (en) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Thermoresistive element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2729881C1 true RU2729881C1 (en) | 2020-08-13 |
Family
ID=72086268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020110495A RU2729881C1 (en) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Thermoresistive element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2729881C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4647895A (en) * | 1985-05-08 | 1987-03-03 | Motorola, Inc. | Ceramic temperature sensor |
RU2013815C1 (en) * | 1991-02-06 | 1994-05-30 | Институт химии поверхности АН Украины | Temperature-sensitive element |
RU2058604C1 (en) * | 1993-06-16 | 1996-04-20 | Московский институт электронной техники | Semiconductor temperature-sensitive resistor |
RU2068587C1 (en) * | 1994-06-03 | 1996-10-27 | Зиновий Исаакович Докторович | Thermistor element |
RU2701915C1 (en) * | 2019-04-10 | 2019-10-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) | METHOD OF PRODUCING Co3Sn2S2 CRYSTALS |
-
2020
- 2020-03-11 RU RU2020110495A patent/RU2729881C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4647895A (en) * | 1985-05-08 | 1987-03-03 | Motorola, Inc. | Ceramic temperature sensor |
RU2013815C1 (en) * | 1991-02-06 | 1994-05-30 | Институт химии поверхности АН Украины | Temperature-sensitive element |
RU2058604C1 (en) * | 1993-06-16 | 1996-04-20 | Московский институт электронной техники | Semiconductor temperature-sensitive resistor |
RU2068587C1 (en) * | 1994-06-03 | 1996-10-27 | Зиновий Исаакович Докторович | Thermistor element |
RU2701915C1 (en) * | 2019-04-10 | 2019-10-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) | METHOD OF PRODUCING Co3Sn2S2 CRYSTALS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Smith et al. | Electron-electron interactions continuously variable in the range 2.1> r s> 0.9 | |
US6154027A (en) | Monolithic magnetic sensor having externally adjustable temperature compensation | |
US10234516B2 (en) | Magnetic field sensor | |
EP1143536A1 (en) | Semiconductor device | |
Zimmerman et al. | A high‐sensitivity superconducting detector | |
RU2729881C1 (en) | Thermoresistive element | |
JPH0640712B2 (en) | Charge completion detector | |
Primdahl | Temperature compensation of fluxgate magnetometers | |
US3430076A (en) | Temperature compensated bias circuit | |
US5663574A (en) | Power semiconductor component with monolithically integrated sensor arrangement as well as manufacture and employment thereof | |
RU2735069C1 (en) | Magnetoresistive element | |
Grella et al. | High Temperature Characterization up to 450° C of MOSFETs and basic circuits realized in a Silicon-on-Insulator (SOI) CMOS-Technology | |
RU2737135C1 (en) | Inclinator | |
Kohnke et al. | Hall Effect in Gray Tin Filaments | |
Devlikanova et al. | The Study of SOI Split-drain Field-effect Hall sensor In Partial Depletion Mode | |
EP0305978B1 (en) | Magnetoelectric element and magnetoelectric apparatus | |
Lindemuth | Variable temperature Hall measurements on low-mobility materials | |
Acharya et al. | Low‐current temperature compensated bipolar log‐ratio amplifier | |
Berkes | Hall generators | |
SU1343254A1 (en) | Temperature instrument transducer with frequency output | |
US20230236267A1 (en) | Sensor calibration circuit | |
RU2244936C2 (en) | Device for stabilizing temperature of micromechanical sensitive element | |
Kumar et al. | Current spinning and signal conditioning circuit for high-performance magnetic field sensing | |
SU783730A1 (en) | Device for temperature compensation of hall sensors | |
Nissim et al. | Temperature-independent behavior of the Hall constant in granular In 2 O 3− x films |