Том 6, №1, 2014
РусскийEnglish

НАНОСТРУКТУРЫ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ



ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОЛУИНТЕГРИРУЮЩАЯ ЯЧЕЙКА В ТОНКОПЛЕНОЧНОМ ИСПОЛНЕНИИ
Крупенин С. В. Колесов В. В.

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова, Российская академия наук, http://www.cplire.ru,
11/7, ул. Моховая, 125009 Москва, Российская Федерация
+7 495 629 3368, krupenin@cplire.ru


Аналоговая модель полуинтегрального оператора реализована на основе резистивно-емкостных элементов с распределенными параметрами. Экспериментальные образцы полуинтегрирующей ячейки представляют собой микроструктуры, изготовленные посредством высоковакуумного напыления тонких пленок проводящих и диэлектрических материалов с использованием фотолитографии. Частотно-ограниченные полуинтегрирующие свойства изготовленных образцов подтверждены экспериментальными исследованиями.

Ключевые слова: полуинтегральный оператор, резистивно-емкостные элементы с распределенными параметрами, тонкие пленки.

УДК 621.372.54+517.44

Библиография – 57 ссылок
Поступила в редакцию 08.10.2010

РЭНСИТ, 2010, 2(1-2):81-98

ЛИТЕРАТУРА
  • Мандельброт ББ. Фрактальная геометрия природы. М., Ин-т комп. иссл., 2002, 656 с.
  • Гнеденко БВ, Колмогоров АН. Предельные распределения для сумм независимых случайных величин. М.-Л., ГИТТЛ, 1949.
  • West BJ, Bologna M, Grigolini P. Physics of Fractal Operators. N.Y.-Berlin, Springer, 2003.
  • Oldham KB, Spanier J. The Fractional Calculus: Theory and Applications of Differentiation and Integration to Arbitrary Order. SanDiego, Academic Press, 1974.
  • Нахушев АМ. Дробное исчисление и его применение. М., Физматлит, 2003, 272 c.
  • Шредер М. Фракталы, хаос, степенные законы. Ижевск, Регулярная и хаотическая динамика, 2005, 528 с.
  • Freund JA, Poschel Th. (eds.). Stochastic Processes in Physics, Chemistry and Biology. Berlin, Heidelberg, N.Y., Springer-Verlag, 2000.
  • Sabatier J, Agrawal OP, Tenreiro Machado JA. (eds.). Advances in Fractional Calculus: Theoretical Developments and Applications in Physics and Engineering. Dordrecht, Springer, 2007.
  • Riemann B. Versuch einer Auffassung der Integration und Differentiation. Leipzig, Teubner, 1847.
  • Liouville J. Mémoire sur le changement de la variable dans le calcul des différentielles à indices quelconques. J. Ecole Polytech, 1835, 15:17-54.
  • Heaviside O. Electromagnetic Theory. London, The Electrician Co, 1899, Vol.II, 547 p.
  • Нигматуллин РШ, Белавин ВА, Мирошников АИ, Луцкая НК. Применение специальной полярографической ячейки для дробного дифференцирования I-E-кривых. Материалы второго всесоюзного совещания по полярографии. Казань, КГУ, 1962.
  • Нигматуллин РШ, Мирошников АИ. Применение дробного интегродифференцирования в осциллографической полярографии. Материалы второго всесоюзного совещания по полярографии. Казань, КГУ, 1962.
  • Нигматуллин РШ, Белавин ВА. Электролитический дробнодифференцирующий и интегрирующий двухполюсник. Труды КАИ. Радиотехника и электроника, 1964, 82:58-65.
  • Grenness M, Oldham KB. Semiintegral Electroanalysis: Theory andVerification. Anal. Chem., 1972, 44 (7):1121-1129.
  • Oldham KB. Semiintegral Electroanalysis: Analog Implementation. Analytical Chem., 1973, 45(1):39-47.
  • Morrison R. RC Constant-Argument Driving-Point Admittances. IRE Trans. Circuit Theory, 1959, 6:310-317.
  • Lerner RM. The Design of a Contant-Angle or Power-Law Magnitude Impedance. IEEE Trans. Circuit Theory, 1963, 10:98-107.
  • Steiglitz K. An RC impedance approximant to s−1/2. IEEE Trans. CircuitTheory, 1964, 11:160-161.
  • Carlson GE, Halijak CA. Approximation of Fractional Capacitors (1/s)1/n by a Regular Newton Process. IEEE Trans. Circuit Theory, 1964, 11:210-213.
  • Dutta Roy SC. On the Realization of a Constant-Argument Immitanceor Fractional Operator. IEEE Trans. Circuit Theory, 1967, 14(3):264-274.
  • Гильмутдинов АХ, Нигматуллин РШ, Гоппе АА, Коннов ВП, Ушаков ПА. Пассивные двухполюсники с постоянной фазой на основе RC-структуры с распределенными параметрами. Тез. докл. Республ. научно-техн. конф. «Конструкторские решения при комплексной микроминиатюризации РЭА», 8 ноября 1987 г., Казань, Россия, 1987, 1:9-10.
  • Вяселев МР, Глебов ДВ. Оптимальный синтез многозвенных неоднородных резистивно-емкостных цепей, моделирующих обобщенный импеданс Варбурга. Электрохимия, 2005, 41(2):206-210.
  • Ушаков ПА. Синтез элементов с постоянной фазой на основе многослойного структурно-неоднородного RC-элемента с распределенными параметрами. Материалы всеросс. научной конф. «Информационные технологии в науке, образовании и производстве», 30-31.05.07, Казань, Россия, 2007, 1:276-278.
  • Oustaloup A, Levron F, Mathieu B, Nanot FM. Frequency-Band Complex Noninteger Differentiator: Characterization and Synthesis. IEEE Trans. Circuits Syst.-I, 2000, 47(1):25-39.
  • Jiang CX, Carletta JE, Hartley TT. Implementation of Fractional-order Operators on Field Programmable Gate Arrays. In: J.Sabatier et al. (eds.) Advances in Fractional Calculus: Theoretical Developments and Applications in Physics and Engineering, 2007, §5:333-346.
  • Гильмутдинов АХ, Ушаков ПА. Пленочные резистивно-емкостные элементы с распределенными параметрами: конструкции, применения, перспективы. Датчики и системы, 2003, 7:63-70.
  • Гильмутдинов АХ. Резистивно-емкостные элементы с распределенными параметрами: анализ, синтез и применение. Казань, КГТУ, 2005.
  • Гильмутдинов АХ, Мокляков ВА, Ушаков ПА. Распределенные резистивно-емкостные элементы с фрактальной размерностью: конструкция, анализ, синтез и применение. Нелинейный мир, 2007, 5(10-11):633-638.
  • Carlson GE, Halijak CA. Approximation of Fixed Impedances. IRЕ Trans. Circuit Theory, 1962, 9:302-303.
  • Рехвиашвили СШ. Моделирование фликкер-шума с помощью дробного интегродифференцирования. ЖТФ, 2006, 76(6):123-126.
  • Евдокимов ЮК. Распределенные измерительные среды и континуум-измерения: топология, алгоритмы и моделирование. Нелинейный мир, 2007, 5(10-11):700-705.
  • Montroll EW, Shlesinger MF. On 1/f noise and other distributions withlong tails. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1982, 79:3380-3383.
  • Warburg EG. Über das Verhalten Sogenannten Unpolarisierbarer Electroden gegen Wechselstrom. Ann. Physik. Chemie, 1899, 67:493-499.
  • Sun H, Charef A, Tsao YY, Onaral B. Analysis of Polarization Dynamics by Singularity Decomposition Method. Ann. Biomed. Eng., 1992, 20:321-335.
  • Cole KS, Cole RH. Dispersion and absorption in dielectrics. I. Alternating current characteristics. J. Chem. Physics, 1941, 9:341-351.
  • Davidson DW, Cole RH. Dielectric relaxation in glycerol, propyleneglycol and n-propanol. J. Chem. Physics, 1951, 19:1484-1490.
  • Charef A, Sun HH, Tsao YY, Onaral B. Fractal System as Represented by Singularity Function. IEEE Trans. Automat. Contr., 1992, 37(9):1465-1470.
  • Charef A. Analogue realisation of fractional-order integrator, differentiator and fractional PIλDα controller. IEE Proc. Control Theory Appl., 2006, 153(6):714-720.
  • Serrier P, Moreau X, Oustaloup A. Limited-Bandwidth Fractional Differentiator: Synthesis and Application in Vibration Isolation. In: J. Sabatier et al. (eds.) Advances in Fractional Calculus: Theoretical Developments and Applications in Physics and Engineering, 2007, §4:287-302.
  • Biorci G, Ridella S. Ladder RC Network with Constant RC Product. IEEE Trans. Circuit Theory, 1970, 17:432-434.
  • Maskarinec GJ, Onaral B. A Class of Rational Systems with Scale-Invariant Frequency Response. IEEE Trans. Circuits Syst.-I, 1994, 41(1):75-79.
  • Liu SH. Fractal model for the AC response of a rough interface. Phys.Rev.Lett., 1985, 55:529-532.
  • Балханов ВК, Башкуев ЮБ. Фрактальная модель частотной зависимости ослабления электромагнитных волн фрагментами растительности. ЖТФ, 2005, 75(9):132-135.
  • Хованский АН. Приложение цепных дробей и их обобщений к вопросам приближенного анализа. М., Гостехиздат, 1956.
  • Хинчин АЯ. Цепные дроби. М., Физматлит, 1960.
  • Halijak CA. An RC impedance approximant to (1/s)1/2. IEEE Trans.Circuit Theory, 1964, 11:494-495.
  • Титце У, Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. М., Мир, 1983.
  • Kolesov VV, Krupenin SV, Potapov AA. Elements of Fractal Radiosystems. Proc. of the 17th Intern. Crimean Microwave Conference CriMiCo'2007, September 10-14, 2007, Sevastopol, Crimea, Ukraine, 2007, 2:623-625.
  • Колесов ВВ, Крупенин СВ, Потапов АА. Разработка фрактальных радиосистем. Труды 3 межд. научно-практич. конф. «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности», 2-5.10.07, СПб, Россия, 2007, 10:126-127.
  • Kolesov VV, Krupenin SV. Electrical Model of Semiintegrator. Proc. of the 18th Intern. Crimean Microwave Conference CriMiCo'2008, September 8-12, 2008, Sevastopol, Crimea, Ukraine, 2008, 2:820-821.
  • Крупенин СВ, Колесов ВВ. Аналоговая реализация полуинтегрирующего устройства. Радиoтехника, 2009, 3:114-119.
  • Крупенин ВА, Паволоцкий АБ, Прохорова ИГ, Снигирев ОВ. Технология изготовления и характеристики диэлектрических слоев тонкопленочных RC фильтров для джозефсоновских и одноэлектронных уcтройств. Письма в ЖТФ, 1996, 22(2):19-27.
  • Лотхов СВ. Анализ процессов в ячейке хранения одиночных электронов, изготовленной на основе металлических туннельных контактов субмикронной площади. Дисс. канд. физ.-мат. наук. М., МГУ им. М.В. Ломоносова, физический факультет, 1997.
  • Коверда ВП, Скоков ВН. Критическое поведение и 1/f-шум при пересечении двух фазовых переходов в сосредоточенных системах. ЖТФ, 2000, 70(10):1-7.
  • Коверда ВП, Скоков ВН. Масштабные преобразования 1/f-флуктуаций при неравновесных фазовых переходах. ЖТФ, 2004, 74(9):4-8.
  • Скрипов ВП, Виноградов АВ, Скоков ВН, Решетников АВ, Коверда ВП. Капля на горячей плите: появление 1/f-шума при переходе к сфероидальной форме. ЖТФ, 2003, 73(6):21-23.


Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайте http://elibrary.ru