|
Гершензон, Е. М., Гольцман, Г. Н., Елантьев, А. И., Карасик, Б. С., & Потоскуев, С. Э. (1988). Разогрев электронов в резистивном состоянии сверхпроводника электромагнитным излучением значительной интенсивности. Физика низких температур, 14(7), 753–763.
|
|
Братман, В. Л., Литвак, А. Г., & Суворов, Е. В. (2010). Освоение терагерцевого диапазона: источники и приложения. Успехи физ. наук, 181(8), 867–874.
|
Масленникова, А. В., Рябчун, С. А., Финкель, М. И., Каурова, Н. С., Исупова, А. А., Воронов, Б. М., et al. (2011). Широкополосные смесители на горячих электронах на основе NbN наноструктур. Труды МФТИ, 3(2), 31–34.
Abstract: Мы приводим данные исследования полосы преобразования смесителей на горячих электронах (hot-electron bolometer, НЕВ), изготовленных на основе тонких пленок NbN. Зависимость полосы преобразования от длины смесительного элемента находится в прекрасном согласии с результатами теоретической модели HEB-смесителя, в котором энергетическая релаксация электронов одновременно происходит по двум каналам: фононному и диффузионному.
|
Пентин, И. В., Смирнов, К. В., Вахтомин, Ю. Б., Смирнов, А. В., Ожегов, Р. В., Дивочий, А. В., et al. (2011). Быстродействующий терагерцевый приемник и инфракрасный счетчик одиночных фотонов на эффекте разогрева электронов в сверхпроводниковых тонкопленочных наноструктурах. Труды МФТИ, 3(2), 38–42.
Abstract: Представлены результаты создания приемных систем терагерцевого диапазона (0.3-70 ТГц), обладающих рекордным быстродействием (50 пс) и высокой чувствительностью (до 5x 10^(-14) Вт/Гц^(1/2)), а также однофотонных приемных систем ближнего инфракрасного диапазона с квантовой эффективностью 25 %, уровнем темнового счета 10-1c., максимальной скоростью счета ~ 100 МГц и временным разрешением до 50 пс.
|
Гершензон, Е. М., Гершензон, М. Е., Гольцман, Г. Н., Люлькин, А. М., Семенов, А. Д., & Сергеев, А. В. (1989). О предельных характеристиках быстродействующих серхпроводниковых болометров. Журнал технической физики, 59(2), 111–120.
Abstract: Теоретически и экспериментально исследовано физическое ограничение быстродействия сверхпроводящего болометра. Показано, что минимальная постоянная времени реализуется в условиях электронного разогрева и определяется процессом неупругого электрон-фонон- ного взаимодействия. Сформулированы требования кконструкции «электронного болометра» для достижения предельной чувствительности. Проведено сравнение характеристик электронного болометра и обычных болометров различных типов.
|
Смирнов, А. В., Карманцов, М. С., Смирнов, К. В., Вахтомин, Ю. Б., Мастеров, Д. В., Тархов, М. А., et al. (2012). Терагерцовый отклик болометров на основе тонких пленок YBCO. ЖТФ, 82(12), 108–111.
Abstract: Представлены первые результаты измерения болометрического отклика высокотемпературных сверхпроводниковых детекторов на основе тонких пленок YBCO на электромагнитное излучение с частотой 2.5 THz. Минимальное значение оптической мощности, эквивалентной шуму созданных детекторов, составило 3.5· 10-9 W/sqrt(Hz)sqrt. Обсуждена возможность дальнейшего увеличения чувствительности исследуемых детекторов.
|
Смирнов, К. В., Вахтомин, Ю. Б., Смирнов, А. В., Ожегов, Р. В., Пентин, И. В., Дивочий, А. В., et al. (2010). Приемники терагерцового и инфракрасного диапазонов, основанные на тонкопленочных сверхпроводниковых наноструктурах. Вестник НГУ. Серия: Физика, 5(4).
Abstract: В работе представлены результаты разработки и создания чувствительных и ультрабыстрых приемников, основанных на тонкопленочных сверхпроводниковых наноструктурах: болометрах на эффекте электронного разогрева (HEB – hot-electron bolometer) и детекторах одиночных фотонов видимого и инфракрасного диапазонов волн (SSPD – superconducting singe-photon detector). Представлены основные принципы работы сверхпроводниковых устройств, технология создания и конструкционные особенности приемников, их основные типы и характеристики. Достигнутые рекордные значения параметров приемных систем позволяют использовать созданные приборы при решении различных научно-исследовательских задач в ближнем, среднем и дальнем ИК диапазонах волн.
This work presents the results of the development and fabrication of sensitive and ultrafast detectorsbased on thin film superconducting nanostructures: hot-electron bolometers (HEBs) and visible and infrared superconducting singe photon detectors (SSPDs). The main operational principles of the superconducting devices are presentedas well as the technology of fabrication of the detectors and their main types and parameters. The achieved record parameters of the detectors allow application of the fabricated devices to solution of various research problems in the near, middle and far IR ranges.
|
Korneev, A., Finkel, M., Maslennikov, S., Korneeva, Y., Florya, I., Tarkhov, M., et al. (2010). Superconducting NbN terahertz detectors and infrared photon counters. Вестник НГУ. Серия: физ., 5(4), 68–72.
Abstract: We present our recent achievements in the development of sensitive and ultrafast thin-film superconducting sensors: hot-electron bolometers (HEB), HEB-mixers for terahertz range and infrared single-photon counters. These sensors have already demonstrated a performance that makes them devices-of-choice for many terahertz and optical applications. Keywords: Hot electron bolometer mixers, infrared single-photon detectors, superconducting device fabrication, superconducting NbN films.
|
Gershenzon, E. M., Gershenson, M. E., Goltsman, G. N., Lyulkin, A. M., Semenov, A. D., & Sergeev, A. V. (1989). Limiting characteristics of fast-response superconducting bolometers. Zhurnal Tekhnicheskoi Fiziki, 59(2), 11–120.
Abstract: Теоретически и экспериментально исследовано физическое ограничение быстродействия сверхпроводящего болометра. Показано, что минимальная постоянная времени реализуется в условиях электронного разогрева и определяется процессом неупругого электрон-фонон-ного взаимодействия. Сформулированы требования к конструкции «электронного болометра» для достижения предельной чувствительности. Проведено сравнение характеристик электронного болометра и обычных болометров различных типов.
|
Tret’yakov, I. V., Ryabchun, S. A., Kaurova, N. S., Larionov, P. A., Lobastova, A. A., Voronov, B. M., et al. (2010). Optimum absorbed heterodyne power for superconducting NbN hot-electron bolometer mixer. Tech. Phys. Lett., 36(12), 1103–1105.
Abstract: Absorbed heterodyne power has been measured in a low-noise broadband hot-electron bolometer (HEB) mixer for the terahertz range, operating on the effect of electron heating in the resistive state of an ultrathin superconducting NbN film. It is established that the optimum absorbed heterodyne power for the HEB mixer operating at 2.5 THz is about 100 nW.
|
Ozhegov, R. V., Gorshkov, K. N., Okunev, O. V., & Gol’tsman, G. N. (2010). Superconducting hot-electron bolometer mixer as element of thermal imager matrix. Tech. Phys. Lett., 36(11), 1006–1008.
Abstract: The possibility of using a matrix of sensitive elements on a 12-mm-diameter hyperhemispherical lens in a thermal imager operating in the terahertz range has been studied. Dimensions of a lens region acceptable for arrangement of the matrix, in which the receiver noise temperature varies within 16% of the mean value, are determined to be 3.3% of the lens diameter. Deviations of the main lobe of the directivity pattern are evaluated, which amount to ±1.25° relative to the direction toward the optimum position of a mixer. The fluctuation sensitivity of the receiver measured in experiment is 0.5 K at a frequency of 300 GHz.
|
Pentin, I. V., Smirnov, A. V., Ryabchun, S. A., Ozhegov, R. V., Gol’tsman, G. N., Vaks, V. L., et al. (2012). Semiconducting superlattice as a solid-state terahertz local oscillator for NbN hot-electron bolometer mixers. Tech. Phys., 57(7), 971–974.
Abstract: We present the results of our studies of the semiconducting superlattice (SSL) frequency multiplier and its application as part of the solid state local oscillator (LO) in the terahertz heterodyne receiver based on a NbN hot-electron bolometer (HEB) mixer. We show that the SSL output power level increases as the ambient temperature is lowered to 4.2 K, the standard HEB operation temperature.
|
Smirnov, A. V., Karmantsov, M. S., Smirnov, K. V., Vakhtomin, Y. B., Masterov, D. V., Tarkhov, M. A., et al. (2012). Terahertz response of thin-film YBCO bolometers. Tech. Phys., 57(12), 1716–1719.
Abstract: The bolometric response of high-temperature thin-film YBCO superconducting detectors to an electromagnetic radiation with a frequency of 2.5 THz is measured for the first time. The minimum value of the noise-equivalent power of the detectors is 3.5 × 10−9 W/Hz−−−√. The feasibility of further increasing the sensitivity of the detectors is discussed.
|
Voronov, B. M., Gershenzon, E. M., Gol'tsman, G. N., Gogidze, I. G., Gusev, Y. P., Zorin, M. A., et al. (1992). Picosecond range detector base on superconducting niobium nitride film sensitive to radiation in spectral range from millimeter waves up to visible light. Sverkhprovodimost': Fizika, Khimiya, Tekhnika, 5(5), 955–960.
Abstract: Fast-operating picosecond detector of electromagnetical radiation is developed on the basis of fine superconducting film of niobium nitride with high sensitivity within spectral range from millimetric waves up to visible light. Detector sensitive element represents structure covering narrow parallel strips with micron sizes included in the rupture of microstrip line. Detecting ability of the detector and time constant measured using amplitude-simulated radiation of reverse wave tubes and pulse radiation of picosecond gas and solid-body lasers, constitute D*≅1010 W-1·cm·Hz-1/2 and τ≤5 ps respectively, at 10 K temperature. The expected value of time constant of the detector at 10 K obtained via extrapolation of directly measured dependence that is, τ ∝ τ-1, constitutes 20 ps. Experimental data demonstrate that detection mechanism is linked with electron heating effect.
|
Gershenzon, E. M., Gol'tsman, G. N., Karasik, B. S., Lugovaya, G. Y., Serebryakova, N. A., & Chinkova, E. V. (1992). Infrared radiation detectors on the base of electron heating in resistive state films from traditional superconducing materials. Sverkhprovodimost': Fizika, Khimiya, Tekhnika, 5(6), 1129–1140.
Abstract: Characteristics of infrared radiation detectors based on electron heating in thin superconducting films transformed at T ≤ Tc to a resistive state by transport current and, if necessary, by magnetic field are investigated. A comparison is made of the characteristics of the detectors fabricated of different materials: aluminium, niobium, Mo0.5Re0.5. Some devices with different topology of the reception area are considered. Electron heating detectors are comparable by their sensitivity with superconducting bolometers, but differ in a high fast-response.
|
