Recoverable neuristor propagation on superconductive tunnel junction strip lines

• Published in: Solid-state electronics 1969, Vol.12 (4), p.287-297
• Main Author: Parmentier, R.D.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0038-1101; 1879-2405
• DOI: 10.1016/0038-1101(69)90010-0

Superconductive tunnel junction strip transmission lines, both those utilizing normal electron tunneling and those utilizing Josephson tunneling, can support recoverable neuristor pulse propagation. Detailed analysis of the normal electron line, including studies with a lumped circuit analog, gives the pulse amplitude, velocity and bias threshold for neuristor propagation and indicates instability for some values of bias current. Experiments on tin-tin oxide-lead normal electron lines agree with the analysis, showing pulse amplitudes of 0.2–0.5 mV, propagation velocities of about 1.5×10 9 cm/sec and stability only over a narrow range of bias current values. A crude analysis predicts similar behavior for the Josephson junction line. Experiments on a single tin/aluminum-oxide-lead Josephson junction line show only partial, qualitative agreement with this analysis; the observed behavior also bears some resemblance to the predictions of previously reported approximate theories. Considerations of fabrication technology and power dissipation indicate that superconductive tunnel junction strip lines are perhaps the first practical neuristor realization for use in large systems. Des lignes de transmission en bande de jonction de tunnel superconductive, utilisant l'effet tunnel d'électron normal ou utilisant l'effet tunnel Josephson, peuvent maintenir la propagation d'impulsion de neuristor récuperable. Une analyse détaillée de la ligne d'électron normale, comprenant des études avec un circuit analogique à blocs, donne l'amplitude d'impulsion, la vitesse et la limite de polarisation pour la propagation neuristor et indique l'instabilité de certaines valeurs du courant de polarisation. Des expériences sur des lignes d'électron normales en étain-étain oxydeplomb sont en accord avec l'analyse, montrant des amplitudes d'impulsions de 0,2–0,5 mV, des vitesses de propagation d'environ 1,5×10 9 cm/sec et une stabilité limitée sur une gamme étroite de valeurs de courant de polarisation. Une analyse informe prédit un comportement similaire pour la ligne de jonction Josephson. Des expériences sur une ligne de jonction Josephson simple en étain/aluminium-oxydeplomb montre seulement un accord qualitatif partiel avec cette analyse; le comportement observé ressemble aux prédictions des théories approximatives reportées précédemment. Des considérations de technologie de fabrication et de dissipation de puissance indiquent que les lignes en bande de jonction de tunnel superconduct