Rev. Phys. Appl. (Paris) 17, 465-472 (1982)
DOI: 10.1051/rphysap:01982001708046500

Inductance, répartition des courants et champ magnétique pour un ensemble de lignes supraconductrices

J. Chilo et C. Monllor

Laboratoire d'Electromagnétisme ENSERG, 23, rue des Martyrs, 38031 Grenoble, France

Abstract
We determine the free energy of a superconducting network and minimize it by a variational method. We calculate the current density distribution, the structure of the magnetic field and the inductance matrix. The results obtained for a superconducting microstrip line show the edge effects related to the geometry used (width of the strip : 2.5 μm). These effects produce « cross-talk » which must be taken into account in integrated Josephson circuit conception. We also show the influence of the London penetration depth on the distribution of the current density in superconductors and on the magnetic field structure in any point of the microstrip line.

Résumé
Nous déterminons l'énergie libre d'un ensemble de lignes supraconductrices et la minimisons par une méthode variationnelle. Nous calculons la distribution des courants, la structure du champ magnétique et la matrice inductance du système. Les résultats obtenus pour une ligne micro-ruban supraconductrice mettent en évidence les effets de bords liés à la géométrie utilisée (ruban de largeur 2,5 μm). Ces effets peuvent être à l'origine de couplages parasites dont le rôle doit être pris en compte dans la conception de circuits intégrés réalisés en technologie Josephson. Nous montrons également l'influence des profondeurs de London sur la distribution des courants dans les supraconducteurs et sur la structure du champ magnétique en tous points de la ligne.

PACS
3240G - Other superconducting material applications and devices.

Key words
current distribution -- inductance -- strip lines -- superconducting devices -- superconducting network -- free energy -- variational method -- current density distribution -- magnetic field -- inductance matrix -- superconducting microstrip line -- edge effects -- London penetration depth