|
|
Nebosis, R. S., Heusinger, M. A., Semenov, A. D., Lang, P. T., Schatz, W., Steinke, R., et al. (1993). Ultrafast photoresponse of an YBa2Cu3O7-δ film to far-infrared radiation pulses. Opt. Lett., 18(2), 96–97.
Abstract: We report the observation of an ultrafast photoresponse of a high-T(c), film to far-infrared radiation pulses. The response of a sample, consisting of a current-carrying structured YBa(2)Cu(3)O(7-delta) film cooled to liquid-nitrogen temperature, was studied by use of ultrashort laser pulses from an optically pumped far-infrared laser in the frequency range from 0.7 to 7 THz. We found that the response time was limited by the time resolution, 120 ps, of our electronic registration equipment.
|
|
|
|
Shurakov, A., Seliverstov, S., Kaurova, N., Finkel, M., Voronov, B., & Goltsman, G. (2012). Input bandwidth of hot electron bolometer with spiral antenna. IEEE Trans. THz Sci. Technol., 2(4), 400–405.
Abstract: We report the results of our study of the input bandwidth of hot electron bolometers (HEB) embedded into the planar log-spiral antenna. The sensitive element is made of the ultrathin superconducting NbN film patterned as a bridge at the feed of the antenna. The contacts between the antenna and a sensitive element are made from in situ deposited gold (i.e., deposited over NbN film without breaking vacuum), which gives high quality contacts and makes the response of the HEB at higher frequencies less affected by the RF loss. An accurate experimental spectroscopic procedure is demonstrated that leads to the confirmation of the wide ( 8 THz) bandwidth in this antenna coupled device.
|
|
|
|
Shurakov, A., Tong, C. - Y. E., Blundell, R., Kaurova, N., Voronov, B., & Gol'tsman, G. (2013). Microwave stabilization of a HEB mixer in a pulse-tube cryocooler. IEEE Trans. Appl. Supercond., 23(3), 1501504.
Abstract: We report the results of our study of the stability of an 800 GHz hot electron bolometer (HEB) mixer cooled with a pulse-tube cryocooler. Pulse-tube cryocoolers introduce temperature fluctuations as well as mechanical vibrations at a frequency of ~1 Hz, both of which can cause receiver gain fluctuations at that frequency. In our system, the motor of the cryocooler was separated from the cryostat to minimize mechanical vibrations, leaving thermal effects as the dominant source of the receiver gain fluctuations. We measured root mean square temperature variations of the 4 K stage of ~7 mK. The HEB mixer was pumped by a solid state local oscillator at 810 GHz. The root mean square current fluctuations at the low noise operating point (1.50 mV, 56.5 μA) were ~0.12 μA, and were predominantly due to thermal fluctuations. To stabilize the bias current, microwave radiation was injected to the HEB mixer. The injected power level was set by a proportional-integral-derivative controller, which completely compensates for the bias current oscillations induced by the pulse-tube cryocooler. Significant improvement in the Allan variance of the receiver output power was obtained, and an Allan time of 5 s was measured.
|
|
|
|
Shurakov, A., Tong, C. -yu E., Blundell, R., & Gol’tsman, G. (2014). A microwave pumped HEB direct detector using a homodyne readout scheme. In Proc. 25th Int. Symp. Space Terahertz Technol. (129).
Abstract: We report the results of our study on the noise performance of a fast THz detector based on the repurpose of hot electron bolometer mixer (HEB). Instead of operating with an elevated bath temperature, microwave power is injected into the HEB device, which enhances the sensitivity of the detector and at the same time provide a mechanism for reading out impedance changes of the device induced by the modulated incident THz radiation [1]. We have demonstrated an improvement of the detector’s optical noise equivalent power (NEP). Furthermore, by introducing a homodyne readout scheme based on a room temperature microwave mixer, the dynamic range of the detector is increased. The HEB devices used in this work were made of 4 nm thick NbN film. The detector chips were installed into a waveguide mixer block fitted with a corrugated horn, mounted on the cold plate of a liquid helium cryostat. The HEBs were operated at a bath temperature of 4.2 K. The signal beam was terminated on black bodies at ambient and liquid nitrogen temperatures. A chopper wheel placed in front of the cryostat window operating at a frequency of 1.48 kHz modulated the input load temperature of the detector. A cold mesh filter, centered at 830 GHz, was used to define the input signal power bandwidth. Microwave was injected through a broadband directional coupler inside the cryostat. Our experiments were mostly conducted at a pump frequency of 1.5 GHz. The reflected microwave power from the HEB device was fed into a cryogenic low noise amplifier (LNA). The output of the LNA was connected to the RF input port of a room temperature microwave mixer, which beat the reflected signal from the HEB using a copy of the original 1.5 GHz injection signal in a homodyne demodulation scheme. The amplitude of the detected power was measured by a lock-in amplifier, which was synchronized to the chopper frequency. Preliminary results yield an optical NEP of ~1 pW/ Hz 1/2 which corresponds to an improvement of a factor of 3 compared to [1], driven mainly by a lowering of the system noise floor. The dynamic range was also increased by similar amount. References 1. A. Shurakov et al. “A Microwave Pumped Hot Electron Bolometric Direct Detector,” submitted on Oct 18, 2013 to Appl. Phys. Let.
|
|
|
|
Shurakov, A., Maslennikov, S., Tong, C. -yu E., & Gol’tsman, G. (2015). Performance of an HEB direct detector utilizing a microwave reflection readout scheme. In Proc. 26th Int. Symp. Space Terahertz Technol. (36).
Abstract: We report the results of our study on the performance of a hot electron bolometric (HEB) direct detector, operated by a microwave pump. The HEB devices used in this work were made from NbN thin film deposited on high resistivity silicon with an in-situ fabrication process. The experimental setup employed is similar to the one described in [1]. The detector chips were glued to a silicon lens clamped to a copper holder mounted on the cold plate of a liquid helium cryostat. Thermal link between the lens and the holder was maintained by a thin indium shim. The HEBs were operated at a bath temperature of about 4.4 K. Conventional phonon pump, commonly realized by raising the bath temperature of the detector, was substituted by a microwave one. In this case, a CW microwave signal is injected to the device through a directional coupler connected directly to the detector holder. The power incident on the HEB device was typically 1-2 μW, and the pump frequency was in the range of 0.5-1.5 GHz. The signal sources were 2 black bodies held at temperatures of 295 K and 77 K. A chopper wheel placed in front of the cryostat window switched the input to the detector between the 2 sources. A modulation frequency of several kilohertz was chosen in order to reduce the effects of the HEB’s flicker noise. A cold mesh filter was used to define the input bandwidth of the detector. The reflected microwave signal from the HEB device was fed into a low noise amplifier, the output of which is connected to a room temperature Schottky microwave power detector. This Schottky detector, in conjunction with a lock-in amplifier, demodulated the input signal modulation from the copper wheel. As the input load was switched, the impedance of the HEB device at the microwave pump frequency also changed in response to the incident signal power variation. Therefore the reflected microwave power follows the incident signal modulation. The derived responsivity from this detection system nicely correlates with the HEB impedance. In order to provide a quantitative description of the impedance variation of the HEB device and the impact of a microwave pump, we have numerically solved the heat balance equations written for the NbN bridge and its surrounding thermal heat sink [2]. Our model also accounts for the impact of the operating frequency of the detector because of non-uniform absorption of low-frequency photons across the NbN bridge [3]. In our measurements we varied the signal source wavelength from 2 mm down to near infrared range, and hence we indirectly performed the impedance measurements at frequencies below, around and far beyond the superconducting gap. Preliminary results show good agreement between the experiment and theoretical prediction. Further measurements are still in progress. [1] A. Shurakov et al., “A Microwave Reflection Readout Scheme for Hot Electron Bolometric Direct Detector”, to appear in IEEE Trans. THz Sci. Tech., 2015. [2] S. Maslennikov, “RF heating efficiency of the terahertz superconducting hot-electron bolometer”, http://arxiv.org/pdf/1404.5276v5.pdf, 2014. [3] W. Miao et al., “Non-uniform absorption of terahertz radiation on superconducting hot electron bolometer microbridges”, Appl. Phys. Let., 104, 052605, 2014.
|
|
|
|
Il'in, K. S., Cherednichenko, S. I., Gol'tsman, G. N., Currie, M., & Sobolewski, R. (1998). Comparative study of the bandwidth of phonon-cooled NbN hot-electron bolometers in submillimeter and optical wavelength ranges. In Proc. 9th Int. Symp. Space Terahertz Technol. (pp. 323–330).
Abstract: We report the results of the bandwidth measurements of NbN hot-electron bolometers, perfomied in the terahertz frequency domain at 140 GHz and 660 GHz and in time domain in the optical range at the wavelength of 395 nm.. Our studies were done on 3.5-nm-thick NbN films evaporated on sapphire substrates and patterned into ilin-size microbridges. In order to measure the gain bandwidth, we used two identical BWOs (140 or 660 GHz), one functioning as a local oscillator and the other as a signal source. The bandwidth we achieved was 3.5-4 GHz at 4.2 K with the optimal LO and DC biases. Time-domain measurements with a resolution below 300 fs were performed using an electro-optic sampling system, in the temperature range between 4.2 K to 9 K at various values of the bias current and optical power. The obtained response time of the NbN hot-electron bolometer to —100- fs-wide Ti:sapphire laser pulses was about 27 ps, what corresponds to the 5.9 GHz gain bandwidth.
|
|
|
|
Semenov, A., Richter, H., Smirnov, A., Günther, B., Hübers, H. - W., Il’in, K., et al. (2007). Development of HEB mixers for GREAT and for security screening. In Proc. 18th Int. Symp. Space Terahertz Technol. (184).
Abstract: We report the study on the quasioptical coupling efficiency and the gain bandwidth of NbN hot-electron bolometer mixers developed for the 4.7 THz channel of the German receiver for Astronomy at THz-frequencies (GREAT) and for security screening at subterahertz frequencies. Radiation coupling efficiency and directive properties of integrated lens antennas with log-spiral, log-periodic and double-slot planar feeds coupled to a hot-electron bolometer were experimentally studied at frequencies from 1 THz to 6 THz and compared with simulations based on the method of moments and the physical-optics ray tracing. For all studied antennas the modeled spectral dependence of the coupling efficiency fits to the experimental data obtained with both Fourier transform spectroscopy and noise temperature measurements only if the complex impedance of the bolometer is explicitly taken into account. Our experimental data did not indicate any noticeable contribution of the quantum noise to the system noise temperature. The experimentally observed deviation of the beam pattern from the model prediction increases with frequency and is most likely due to a non- ideality of the presently used lenses. Study of the intermediate frequency mixer gain at local oscillator (LO) frequencies between 2.5 THz and 0.3 THz showed an increase of the gain bandwidth at low LO frequencies that was understood as the contribution of the direct interaction of magnetic vortices with the radiation field. We have found that the non- homogeneous hot-spot model more adequately describes variation of the intermediate frequency bandwidth with the applied local oscillator power than any of uniform mixer models. The state-of-the-day performance of the GREAT 4.7-THz channel and the 0.8-THz security scanner will be presented.
|
|
|
|
Il'in, K. S., Lindgren, M., Currie, M. A., Semenov, D., Gol'tsman, G. N., Sobolewski, R., et al. (2000). Picosecond hot-electron energy relaxation in NbN superconducting photodetectors. Appl. Phys. Lett., 76(19), 2752–2754.
Abstract: We report time-resolved characterization of superconducting NbN hot-electron photodetectors using an electro-optic sampling method. Our samples were patterned into micron-size microbridges from 3.5-nm-thick NbN films deposited on sapphire substrates. The devices were illuminated with 100 fs optical pulses, and the photoresponse was measured in the ambient temperature range between 2.15 and 10.6 K (superconducting temperature transition TC). The experimental data agreed very well with the nonequilibrium hot-electron, two-temperature model. The quasiparticle thermalization time was ambient temperature independent and was measured to be 6.5 ps. The inelastic electron–phonon scattering time Ï„e–ph tended to decrease with the temperature increase, although its change remained within the experimental error, while the phonon escape time Ï„es decreased almost by a factor of two when the sample was put in direct contact with superfluid helium. Specifically, Ï„e–ph and Ï„es, fitted by the two-temperature model, were equal to 11.6 and 21 ps at 2.15 K, and 10(±2) and 38 ps at 10.5 K, respectively. The obtained value of Ï„e–ph shows that the maximum intermediate frequency bandwidth of NbN hot-electron phonon-cooled mixers operating at TC can reach 16(+4/–3) GHz if one eliminates the bolometric phonon-heating effect.
|
|
|
|
Zolotov, P. I., Divochiy, A. V., Vakhtomin, Y. B., Lubenchenko, A. V., Morozov, P. V., Shurkaeva, I. V., et al. (2018). Influence of sputtering parameters on the main characteristics of ultra-thin vanadium nitride films. In J. Phys.: Conf. Ser. (Vol. 1124, 051030).
Abstract: We researched the relation between deposition and ultra-thin VN films parameters. To conduct the experimental study we varied substrate temperature, Ar and N2 partial pressures and deposition rate. The study allowed us to obtain the films with close to the bulk values transition temperatures and implement such samples in order to fabricate superconducting single-photon detectors.
|
|
|
|
Sobolewski, R., Verevkin, A., & Gol’tsman, G. N. (2004). Superconducting optical single-photon detectors. In CLEO/QELS (IThD1). Optical Society of America.
Abstract: We review the development of superconducting single-photon detectors. The devices are characterized by experimental quantum efficiency of ~8% for infrared photons, counting rate ~2 GHz, 18 ps jitter, and <0.01 per second dark counts.
|
|
|
|
Gol'tsman, G. N., & Loudkov, D. N. (2003). Terahertz superconducting hot-electron bolometer mixers and their application in radio astronomy. Radiophys. Quant. Electron., 46(8/9), 604–617.
Abstract: We review the latest developments, research, and radioastronomy applications of hot-electron bolometer (HEB) mixers operated in the terahertz waveband. The physical principles of operation of terahertz HEB mixers are presented, their manufacturing from ultrathin NbN films, the main HEB-mixer parameters and their measurement techniques are discussed, and practical terahertz radioastronomy projects based on heterodyne receivers with HEB mixers are considered.
|
|
|
|
Fiore, A., Marsili, F., Bitauld, D., Gaggero, A., Leoni, R., Mattioli, F., et al. (2009). Counting photons using a nanonetwork of superconducting wires. In M. Cheng (Ed.), Nano-Net (pp. 120–122). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg.
Abstract: We show how the parallel connection of photo-sensitive superconducting nanowires can be used to count the number of photons in an optical pulse, down to the single-photon level. Using this principle we demonstrate photon-number resolving detectors with unprecedented sensitivity and speed at telecommunication wavelengths.
|
|
|
|
Goltsman, G. (2019). Quantum-photonic integrated circuits. In Proc. IWQO (pp. 22–23).
Abstract: We show the design, a history of development as well as the most successful and promising approaches for QPICs realization based on hybrid nanophotonic-superconducting devices, where one of the key elements of such a circuit is a waveguide integrated superconducting single-photon detector (WSSPD). The potential of integration with fluorescent molecules is discussed also.
|
|
|
|
Goltsman, G., Naumov, A. V., Gladush, M. G., & Karimullin, K. R. (2018). Quantum photonic integrated circuits with waveguide integrated superconducting nanowire single-photon detectors. In EPJ Web Conf. (Vol. 190, 02004 (1 to 2)).
Abstract: We show the design, a history of development as well as the most successful and promising approaches for QPICs realization based on hybrid nanophotonic-superconducting devices, where one of the key elements of such a circuit is a waveguide integrated superconducting single-photon detector (WSSPD). The potential of integration with fluorescent molecules is discussed also.
|
|
|
|
Beck, M., Klammer, M., Rousseau, I., Gol’tsman, G. N., Diamant, I., Dagan, Y., et al. (2015). Probing superconducting gap dynamics with THz pulses. In CLEO (SM3H.3 (1 to 2)). Optical Society of America.
Abstract: We studied superconducting gap dynamics in a BCS superconductor NbN and electron doped cuprate superconductor PCCO following excitation with near-infrared (NIR) and narrow band THz pulses. Systematic studies on PCCO imply very selective electron-phonon coupling.
|
|
|
|
Sidorova, M., Semenov, A., Hübers, H. - W., Kuzmin, A., Doerner, S., Ilin, K., et al. (2018). Timing jitter in photon detection by straight superconducting nanowires: Effect of magnetic field and photon flux. Phys. Rev. B, 98(13), 134504 (1 to 14).
Abstract: We studied the effects of the external magnetic field and photon flux on timing jitter in photon detection by straight superconducting NbN nanowires. At two wavelengths 800 and 1560 nm, statistical distribution in the appearance times of photon counts exhibits Gaussian shape at small times and an exponential tail at large times. The characteristic exponential time is larger for photons with smaller energy and increases with external magnetic field while variations in the Gaussian part of the distribution are less pronounced. Increasing photon flux drives the nanowire from the discrete quantum detection regime to the uniform bolometric regime that averages out fluctuations of the total number of nonequilibrium electrons created by the photon and drastically reduces jitter. The difference between standard deviations of Gaussian parts of distributions for these two regimes provides the measure for the strength of electron-number fluctuations; it increases with the photon energy. We show that the two-dimensional hot-spot detection model explains qualitatively the effect of magnetic field.
|
|
|
|
Bespalov, A. V., Gol'tsman, G. N., Semenov, A. D., & Renk, K. F. (1991). Determination of the far-infrared emission characteristic of a cyclotron p-germanium laser by use of a superconducting Nb detector. Solid State Communications, 80(7), 503–506.
Abstract: We studied the far-infrared emission characteristics of a cyclotron p-germanium laser using a broad-band superconducting Nb film detector. For magnetic fields between ∼25 kOe and ∼50 kOe, emission in a frequency range from ∼50 cm-1 to ∼100 cm-1 with maximum intensity around 90 cm-1 was obtained. We determined, for fixed magnetic fields, electric field dependences of the emission intensity taking into account that the total electric field is a sum of the applied and the Hall electric field. An analysis of the emission intensity characteristic gives evidence that transitions between the two lowest Landau levels of light holes are responsible for the laser action.
|
|
|
|
Seliverstov, S. V., Anfertyev, V. A., Tretyakov, I. V., Ozheredov, I. A., Solyankin, P. M., Revin, L. S., et al. (2017). Terahertz heterodyne receiver with an electron-heating mixer and a heterodyne based on the quantum-cascade laser. Radiophys. Quant. Electron., 60(7), 518–524.
Abstract: We study characteristics of the laboratory prototype of a terahertz heterodyne receiver with an electron-heating mixer and a heterodyne based on the quantum-cascade laser. The results obtained demonstrate the possibility to use this receiver as a basis for creation of a high-sensitivity terahertz spectrometer, which can be used in many basic and practical applications. A significant advantage of this receiver will be the possibility of placing the mixer and heterodyne in the same cryostat, which will reduce the device dimensions considerably. The obtained experimental results are analyzed, and methods of optimizing the parameters of the receiver are proposed.
|
|
|
|
Hajenius, M., Baselmans, J. J. A., Gao, J. R., Klapwijk, T. M., de Korte 2, P. A. J., Voronov, B., et al. (2004). Increased bandwidth of NbN phonon cooled hot electron bolometer mixers. In Proc. 15th Int. Symp. Space Terahertz Technol. (pp. 381–386).
Abstract: We study experimentally the IF gain bandwidth of NbN phonon-cooled hot-electron-bolometer (HEB) mixers for a set of devices with different contact structures but an identical NbN film. We observe that the IF bandwidth depends strongly on the exact contact structure and find an IF gain bandwidth of 6 GHz for a device with an additional superconducting layer (NbTiN) in between the active NbN film and the gold contact to the antenna. These results contradict the common opinion that the IF bandwidth is determined by the phonon-escape time between the NbN film and the substrate. Hence we calculate the IF gain bandwidth of a superconducting film using a two-temperature model. We find that the bandwidth increases strongly with operating temperature and is not limited by the phonon escape time. This is because of strong temperature dependence of the phonon specific heat in the NbN film.
|
|
|
|
Kitaeva, G. K., Kornienko, V. V., Kuznetsov, K. A., Pentin, I. V., Smirnov, K. V., & Vakhtomin, Y. B. (2019). Direct detection of the idler THz radiation generated by spontaneous parametric down-conversion. Opt. Lett., 44(5), 1198–1201.
Abstract: We study parametric down-conversion (PDC) of optical laser radiation in the strongly frequency non-degenerate regime which is promising for the generation of quantum-correlated pairs of extremely different spectral ranges, the optical and the terahertz (THz) ones. The possibility to detect tenuous THz-frequency photon fluxes generated under low-gain spontaneous PDC is demonstrated using a hot electron bolometer. Then experimental dependences of the THz radiation power on the detection angle and on the pump intensity are analyzed.
|
|
|
|
Korneev, A., Korneeva, Y., Florya, I., Semenov, A., & Goltsman, G. (2018). Photon switching statistics in multistrip superconducting single-photon detectors. IEEE Trans. Appl. Supercond., 28(7), 1–4.
Abstract: We study photon count statistics in superconducting single-photon detectors consisting of up to 70 narrow superconducting strips connected in parallel. Using interarrival time analysis, we demonstrate that our samples are operated in the “arm-trigger” regime and require up to seven subsequently absorbed photons to form a resistive state in the whole sample. We also performed numerical simulation of the light and dark count rates versus detector bias current, which are in good agreement with the experimental results.
|
|
|
|
Kuznetsov, K. A., Kornienko, V. V., Vakhtomin, Y. B., Pentin, I. V., Smirnov, K. V., & Kitaeva, G. K. (2018). Generation and detection of optical-terahertz biphotons via spontaneous parametric downconversion. In Proc. ICLO (303).
Abstract: We study spontaneous parametric downconversion (SPDC) in the strongly non-degenerate regime when the idler wave hits the terahertz range. By using the hot-electron bolometer, for the first time the SPDC-generated idler-wave photons were directly detected in the terahertz frequency range. Spectrum of corresponding signal photons was measured using standard technique by the CCD camera. Possible applications of correlated optical-terahertz biphotons are discussed.
|
|
|
|
Baeva, E. M., Titova, N. A., Kardakova, A. I., Piatrusha, S. U., & Khrapai, V. S. (2020). Universal bottleneck for thermal relaxation in disordered metallic films. Jetp Lett., 111(2), 104–108.
Abstract: We study the heat relaxation in current biased metallic films in the regime of strong electron–phonon coupling. A thermal gradient in the direction normal to the film is predicted, with a spatial temperature profile determined by the temperature-dependent heat conduction. In the case of strong phonon scattering, the heat conduction occurs predominantly via the electronic system and the profile is parabolic. This regime leads to the linear dependence of the noise temperature as a function of bias voltage, in spite of the fact that all the dimensions of the film are large compared to the electron–phonon relaxation length. This is in stark contrast to the conventional scenario of relaxation limited by the electron–phonon scattering rate. A preliminary experimental study of a 200-nm-thick NbN film indicates the relevance of our model for materials used in superconducting nanowire single-photon detectors.
|
|
|
|
Baselmans, J. J. A., Hajenius, M., Gao, J. R., Baryshev, A., Kooi, J., Klapwijk, T. M., et al. (2004). Hot electron bolometer mixers with improved interfaces: sensitivity, LO power and stability. In Proc. 15th Int. Symp. Space Terahertz Technol. (pp. 17–24).
Abstract: We study twin slot antenna coupled NbN hot electron bolometer mixers with an improved contact structure and a small volume, ranging from 1 µm × 0.1 µm to 2 × 0.3 µm. We obtain a DSB receiver noise temperature of 900 K at 1.6 THz and 940 K at 1.9 THz. To explore the practical usability of such small HEB mixers we evaluate the LO power requirement, the sensitivity and the stability. We find that the LO power requirement of the smallest mixers is reduced to about 240 nW at the Si lens of the mixer. This value is larger than expected from the isothermal technique and the known losses in the lens by a factor of 3-3.5. The stability of these receivers is characterized using a measurement of the Allan Variance. We find an Allan time of 0.5 sec. in an 80 MHz bandwidth. A small increase in stability can be reached by using a higher bias at the expense of a significant amount of sensitivity. The stability is sufficient for spectroscopic applications in a 1 MHz bandwidth at a 1 Hz chopping frequency.
|
|
|
|
Vodolazov, D. Y., Korneeva, Y. P., Semenov, A. V., Korneev, A. A., & Goltsman, G. N. (2015). Vortex-assisted mechanism of photon counting in a superconducting nanowire single-photon detector revealed by external magnetic field. Phys. Rev. B, 92(10), 104503 (1 to 9).
Abstract: We use an external magnetic field to probe the detection mechanism of a superconducting nanowire single-photon detector. We argue that the hot belt model (which assumes partial suppression of the superconducting order parameter Δ across the whole width of the superconducting nanowire after absorption of the photon) does not explain observed weak-field dependence of the photon count rate (PCR) for photons with λ=450nm and noticeable decrease of PCR (with increasing the magnetic field) in a range of the currents for photons with wavelengths λ=450–1200nm. Found experimental results for all studied wavelengths can be explained by the vortex hot spot model (which assumes partial suppression of Δ in the area with size smaller than the width of the nanowire) if one takes into account nucleation and entrance of the vortices to the photon induced hot spot and their pinning by the hot spot with relatively large size and strongly suppressed Δ.
|
|
|
|
Zolotov, P., Divochiy, A., Vakhtomin, Y., Moshkova, M., Morozov, P., Seleznev, V., et al. (2018). Photon-number-resolving SSPDs with system detection efficiency over 50% at telecom range. In Proc. AIP Conf. (Vol. 1936, 020019).
Abstract: We used technology of making high-efficiency superconducting single-photon detectors as a basis for improvement of photon-number-resolving devices. By adding optical cavity and using an improved NbN superconducting film, we enhanced previously reported system detection efficiency at telecom range for such detectors. Our results show that implementation of optical cavity helps to develop four-section device with quantum efficiency over 50% at 1.55 µm. Performed experimental studies of detecting multi-photon optical pulses showed irregularities over defining multi-photon through single-photon quantum efficiency.
|
|
|
|
Kovalyuk, V., Ferrari, S., Kahl, O., Semenov, A., Shcherbatenko, M., Lobanov, Y., et al. (2017). On-chip coherent detection with quantum limited sensitivity. Sci Rep, 7(1), 4812.
Abstract: While single photon detectors provide superior intensity sensitivity, spectral resolution is usually lost after the detection event. Yet for applications in low signal infrared spectroscopy recovering information about the photon's frequency contributions is essential. Here we use highly efficient waveguide integrated superconducting single-photon detectors for on-chip coherent detection. In a single nanophotonic device, we demonstrate both single-photon counting with up to 86% on-chip detection efficiency, as well as heterodyne coherent detection with spectral resolution f/f exceeding 10(11). By mixing a local oscillator with the single photon signal field, we observe frequency modulation at the intermediate frequency with ultra-low local oscillator power in the femto-Watt range. By optimizing the nanowire geometry and the working parameters of the detection scheme, we reach quantum-limited sensitivity. Our approach enables to realize matrix integrated heterodyne nanophotonic devices in the C-band wavelength range, for classical and quantum optics applications where single-photon counting as well as high spectral resolution are required simultaneously.
|
|
|
|
Kovalyuk, V., Ferrari, S., Kahl, O., Semenov, A., Lobanov, Y., Shcherbatenko, M., et al. (2017). Waveguide integrated superconducting single-photon detector for on-chip quantum and spectral photonic application. In J. Phys.: Conf. Ser. (Vol. 917, 062032).
Abstract: With use of the travelling-wave geometry approach, integrated superconductor- nanophotonic devices based on silicon nitride nanophotonic waveguide with a superconducting NbN-nanowire suited on top of the waveguide were fabricated. NbN-nanowire was operated as a single-photon counting detector with up to 92 % on-chip detection efficiency in the coherent mode, serving as a highly sensitive IR heterodyne mixer with spectral resolution (f/df) greater than 106 in C-band at 1550 nm wavelength
|
|
|
|
Vasilev, D. D., Malevannaya, E. I., Moiseev, K. M., Zolotov, P. I., Antipov, A. V., Vakhtomin, Y. B., et al. (2020). Influence of deposited material energy on superconducting properties of the WSi films. In IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. (Vol. 781, 012013 (1 to 6)).
Abstract: WSi thin films have the advantages for creating SNSPDs with a large active area or array of detectors on a single substrate due to the amorphous structure. The superconducting properties of ultrathin WSi films substantially depends on their structure and thickness as the NbN films. Scientific groups investigating WSi films mainly focused only on changes of their thickness and the ratio of the components on the substrate at room temperature. This paper presents experiments to determine the effect of the bias potential on the substrate, the temperature of the substrate, and the peak power of pulsed magnetron sputtering, which is the equivalent of ionization, a tungsten target, on the surface resistance and superconducting properties of the WSi ultrathin films. The negative effect of the substrate temperature and the positive effect of the bias potential and the ionization coefficient (peak current) allow one to choose the best WSi films formation mode for SNSPD: substrate temperature 297 K, bias potential -60 V, and peak current 3.5 A.
|
|
|
|
Гольцман, Г. Н., Веревкин, А. А., Гершензон, Е. М., Птицина, Н. Г., Смирнов, К. В., & Чулкова, Г. М. (1995). Исследования процессов неупругой релаксации и примесная спектроскопия-релаксометрия в двумерном электронном газе в полупроводниковых структурах с квантовыми ямами.
Abstract: В гетероструктурах GaAs/AlGaAs впервые прямым методом измерена температурная зависимость вpемени энеpгетической pелаксации двумерного электронного газа te(T) в широком диапазоне температур Т=1,5 – 50 К в квазиравновесных условиях. Для измерений использовался высокочувствительный спектрометр миллиметрового диапазона волн с высоким временным разрешением, который позволял измерять релаксационные времена до 150 пс с погрешностью не более 20%. Верхний предел температуры определялся временным разрешением спектрометра. Исследования проводились на высококачественных образцах с поверхностной концентрацией носителей ns = 4,2 1011 см-2 и подвижностью m = 7 105 см2В-1с-1 (при Т = 4,2К). В квазиравновесных условиях из температурной зависимости tе определен предел подвижности при низких температурах (T<4.2 K), связанный с рассеянием на пьезоакустическом потенциале, получено время неупругой релаксации, связанное с рассеянием на деформационном потенциале (15 K25 K), получено характерное время испускания оптического фонона (tLO>4,5пс), которое существенно превышает время сронтанного излучения оптического фонона (примерно в 30 раз), что связано с большой ролью процессов перепоглащения фононов электронами.При низких температурах проведены измерения tе в условиях сильного разогрева. Полученные значения tе и зависимость tе от температуры электронов Те совпадают с tе(Т) в квазиравновесных условиях при Т=Те. Из полученных значений tе(Те) построена зависимость мощности энергетических потерь от Те, которая хорошо согласуется с литературными данными.Начаты измерения в магнитном поле, которые показывают переспективность использованного нами метода измерений как в области слабых магнитных полей при факторе заполнения >10, так и в области сильных магнитных полей при факторе заполнения >1-2.
|
|
|
|
Смирнов, К. В., Чулкова, Г. М., Вахтомин, Ю. Б., Корнеев, А. А., Окунев, О. В., Дивочий, А. В., et al. (2014). Особенности разогрева и релаксации горячих электронов О-754 в тонкопленочных cверхпроводниковых наноструктурах и 2D полупроводниковых гетероструктурах при поглощении излучения инфракрасного и терагерцового диапазонов. МПГУ.
Abstract: В монографии рассмотрены основные особенности эффекта электронного разогрева в тонких сверхпроводниковых пленках и полупроводниковых гетеропереходах, возникающего при поглощении носителями заряда излучений терагерцового и инфракрасного диапазонов.
Значительная часть монографии посвящена представлению современных достижений при использовании указанного эффекта для создания приемных устройств с рекордными характеристиками: терагерцовых гетеродинных и болометрических приемников на основе сверхпроводниковых и полупроводниковых структур; сверхпроводниковых приемников одиночных ИК фотонов. В работе также подробно рассмотрены основы современной сверхпроводниковой тонкопленочной технологии.
Монография может быть полезна студентам старших курсов, аспирантам и начинающим исследователям, работающим в области физики твердого тела, оптики, радиофизики.
|
|
|
|
Елманов, И. А., Елманова, А. В., Голиков, А. Д., Комракова, С. А., Каурова, Н. С., Ковалюк, В. В., et al. (2019). Способ определения параметров резистов для электронной литографии фотонных интегральных схем на платформе нитрида кремния. In Proc. IWQO (pp. 306–308).
Abstract: В работе были измерены толщины резистов ZEP 520A и ma-N 2400 для электронно-лучевой литографии, неразрушающим способом, а также подобран рецепт, обеспечивающий высокое отношение скорости травления нитрида кремния по сравнению с резистом. Работа имеет практическое значение для электронной литографии интегрально-оптических устройств и устройств нанофотоники на основе нитрида кремния.
|
|
|
|
Елманова, А., Елманов, И., Комракова, С., Голиков, А., Джавадзадэ, Д., Воробьёв, В., et al. (2019). Способ интеграции наноалмазов с нанофотонными устройствами из нитрида кремния. In Proc. IWQO (pp. 309–311).
Abstract: В работе были разработаны оптические структуры из нитрида кремния для дальнейшего размещения на них наноалмазов с NV-центрами, опробованы различные методики нанесения раствора наноалмазов и выбрана оптимальная. Работа имеет практическое значение в области нанофотоники и создании квантово-оптических устройств с однофотонными источниками.
|
|
|
|
Золотов, Ф. И., & Смирнов, К. В. (2019). Особенности осаждения разупорядоченных сверхтонких плёнок нитрида ванадия. In Межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов им. Е. В. Арменского (pp. 204–205). МИЭМ НИУ ВШЭ.
Abstract: В работе изучены особенности роста сверхтонких плёнок нитрида ванадия толщиной ~10 нм. Обнаружено, что при изменении температуры подложки и общего давления газов в процессе осаждения плёнок меняется значение их поверхностного сопротивления вблизи перехода к сверхпроводящему состоянию.
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
Проходцов, А. И., Голиков, А. Д., Ан, П. П., Ковалюк, В. В., & Гольцман, Г. Н. (2019). Влияние покрытия из оксида кремния на эффективность фокусирующего решеточного элемента связи из нитрида кремния. In Proc. IWQO (pp. 201–203).
Abstract: В работе экспериментально изучена зависимость эффективности фокусирующего решеточного элемента связи от периода и фактора заполнения до и после напыления верхнего слоя из оксида кремния. Полученные данные имеют практическое значение при создании перестраиваемых интегрально-оптических устройств на нитриде кремния.
|
|
|
|
Бурмистрова, А. В., & Девятов, И. А. (2014). Расчет электронного транспорта в гетероструктурах, содержащих многозонные сверхпроводники. In Труды XVIII международного симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника» (Vol. 1, pp. 21–22).
Abstract: В рамках приближения сильной связи теоретически рассчитаны проводимости контактов вида нормальный металл/изолятор/одноорбитальный сверхпроводник с p-типом сверхпроводящего спаривания (N/I/Sp). Объяснено наблюдаемое экспериментально как появление пика при нулевом напряжении, так и его расщепление в зависимости от толщины слоя изолятора. В рамках этой же микроскопической теории развит вариант техники решеточной функции Грина в мацубаровом представлении. Используя разработанный подход, рассчитаны фазовые и температурные зависимости тока Джозефсона для контакта сверхпроводника s-типа и многозонного железосодержащего сверхпроводника (ферропниктида) для различных ориентаций границы по отношению к кристаллографическим осям пниктида.
|
|
|
|
Гершензон, Е. М., Литвак-Горская, Л. Б., Луговая, Г. Я., & Шапиро, Е. З. (1986). Об интерпретации отрицательного магнитосопротивления в случае проводимости по верхней зоне Хаббарда в n-Ge⟨Sb⟩. Физика и техника полупроводников, 20(1), 99–103.
Abstract: В рамках теории квантовых поправок к проводимости объяснено отрицательное магнитосопротивление в n-Ge с концентрацией доноров Nd≃2.8⋅1016÷1.1⋅1017см−3, наблюдаемое в диапазоне температур 4.2−10 K, когда основной вклад в проводимость дают электроны верхней зоны Хаббарда. Показано, что время релаксации фазы волновой функции τφ определяется временем электрон-фононного взаимодействия τeph.
|
|
|
|
Казаков, А. Ю., Селиверстов, С. В., Дивочий, А. В., Смирнов, К. В., Финкель, М. И., & Вахтомин, Ю. Б. (2012). Возможность применения сверхпроводниковых материалов в качестве отражающего покрытия зеркала телескопа, предназначенного для наблюдений анизотропии реликтового излучения. Преподаватель ХХI век, (3), 221–224.
Abstract: В статье исследуется возможность использования сверхпроводящего материала в качестве отражающего слоя зеркала субмиллиметрового телескопа, охлажденного до криогенных температур и предназначенного для наблюдений реликтового излучения. Для нескольких сверхпроводниковых материалов вычислен диапазон частот, в котором флуктуации теплового излучения покрытия меньше флуктуаций источника. Показана перспективность применения покрытия из Nb3Ge.
|
|
|
|
Корнеева, Ю. П., Трифонов, А. В., Вахтомин, Ю. Б., Смирнов, К. В., Корнеев, А. А., Рябчун, С. А., et al. (2012). Расчет согласующего оптического резонатора для сверхпроводникового нанополоскового детектора. Преподаватель ХХI век, (3), 225–227.
Abstract: В статье произведен расчет резонатора, предназначенного для согласования сверхпроводникового нанополоскового однофотонного детектора с оптическим сигналом. Показано, что для детектора, выполненного из пленки с типичным сопротивлением квадрата 500 Ом и коэффициентом заполнения 0.5 коэффициент согласования с излучением, поляризованным параллельно полоскам детектора, достигает величины около 60%.
|
|
|
|
Семенов, А. В., Корнеев, А. А., Смирнов, А. В., Смирнов, К. В., Ожегов, Р. В., Окунев, О. В., et al. (2012). Линейные по мощности поглощаемого излучения поправки к спектральным функциям «грязного» сверхпроводника и отклик сверхпроводниковых детекторов. Преподаватель ХХI век, (3), 216–220.
Abstract: В статье развит метод расчета малых поправок к спектральным функциям пленки «грязного» сверхпроводника, возникающих под действием поглощаемой мощности электромагнитного излучения. Метод пригоден в случае спектральных функций произвольного вида, что позволяет применять его для расчета отклика сверхпроводниковых детекторов излучения различного типа.
|
|
|
|
Семенов, А. В., Корнеев, А. А., Лобанов, Ю. В., Корнеева, Ю. П., Рябчун, С. А., Третьяков, И. В., et al. (2012). Оценка поляризационных искажений, вносимых оптической системой радиотелескопа миллиметрового диапазона. Преподаватель ХХI век, (4), 230–236.
Abstract: В статье рассмотрена поляризация электромагнитного поля вблизи фокальной точки телескопической системы. Оценена верхняя граница поляризационных искажений, вносимых отражающими поверхностями, в том числе с учетом неидеальности отражения.
|
|
|
|
Смирнов, К. В. (2000). Энергетическая релаксация электронов в 2D-канале гетеропереходов GAAS/ALGAAS и транспортные процессы в структурах полупроводник-сверхпроводник на их основе. Ph.D. thesis, , .
Abstract: Диссертация посвящена изучению электрон-фононного взаимодействия в двумерном электронном газе, образующемся на границе раздела полупроводников AlGaAs и GaAs, а также созданию на основе гетероперехода GaAs/AlGaAs и сверхпроводника NbN гибридных структур сверхпроводник-полупроводник-сверхпроводник и изучению их электрофизических свойств.
|
|
|
|
Гольцман, Г. Н., Корнеев, А. А., Антипов, А. В., Минаева, О. В., Дивочий, А. В., Антипов, С. В., et al. (2014). Способ фильтрации фонового излучения инфракрасного диапазона.
Abstract: Изобретение относится к способам уменьшения интенсивности фонового излучения инфракрасного диапазона. Способ фильтрации фонового излучения инфракрасного диапазона, падающего на сверхпроводниковый однофотонный детектор, включает передачу излучения инфракрасного диапазона с длиной волны 0,4-1,8 микрометров на сверхпроводниковый однофотонный детектор при помощи одномодового волокна, частично находящегося при температуре 4,0-4,4 К. При этом длина охлаждаемого участка одномодового волокна составляет 0,2-3,5 м. Технический результат заключается в повышении надежности работы фотонных детекторов. 2 з.п. ф-лы.
|
|
|
|
Антипов, А. В., Дивочий, А. В., Вахтомин, Ю. Б., Финкель, М. И., & Смирнов, К. В. (2014). Способ прецизионного позиционирования чувствительного элемента фотонного детектора.
Abstract: Изобретение относится к способам, позволяющим производить совмещение фотонных детекторов относительно оптического излучения. Способ прецизионного позиционирования чувствительного элемента фотонного детектора относительно амплитудно-модулированного оптического излучения включает смещение чувствительного элемента фотонного детектора постоянным током с последующей регистрацией электрического сигнала, возникающего на контактах детектора на частоте модуляции излучения. Полученный при этом сигнал используют как параметр, определяющий качество позиционирования. Обеспечивается повышение технико-эксплуатационных характеристик детектора.
|
|
|
|
Ожегов, Р. В., Горшков, К. Н., Окунев, О. В., & Гольцман, Г. Н. (2010). Сверхпроводниковый смеситель на эффекте электронного разогрева как элемент матрицы системы построения тепловых изображений. Письма в ЖТФ, 36(21), 70–78.
Abstract: Исследована возможность использования матрицы чувствительных элементов на гиперполусферической линзе диаметром 12 mm в тепловизоре терагерцевого диапазона частот. Получены размеры области на линзе, приемлемой для расположения матрицы, в которой шумовая температура приемника меняется в пределах 16% от средней. Диаметр этой области составил 3.3% диаметра линзы.Получены отклонения основного лепестка диаграммы направленности, которые составили ±1.25â—<a6> от направления с оптимальным положением смесителя. Флуктуационная чувствительность приемника в эксперименте составила 0.5 K на частоте 300 GHz.
|
|
|
|
Ожегов, Р. В., Окунев, О. В., Гольцман, Г. Н., Филиппенко, Л. В., & Кошелец, В. П. (2009). Флуктуационная чувствительность сверхпроводящего интегрального приемника терагерцового диапазона частот. Радиотех. электроник., 54(6), 750–755.
Abstract: Исследована зависимость флуктуационной чувствительности сверхпроводящего интегрального приемника (СИП) от шумовой температуры приемника и величины входного сигнала. Измерена рекордная флуктуационная чувствительность приемника (13 ± 2 мК), полученная при шумовой температуре приемника 200 К, ширине полосы промежуточных частот 4 ГГц и постоянной времени 1 с. При уменьшении входного сигнала наблюдалось улучшение флуктуационной чувствительности; предложено обÑŠяснение полученного эффекта: причиной является уменьшение влияния нестабильностей источников питания приемника и усилительного тракта при снижении входного сигнала.
|
|
|
|
Манова, Н. Н., Корнеева, Ю. П., Корнеев, А. А., Слыш, В., Воронов, Б. М., & Гольцман, Г. Н. (2011). Сверхпроводниковый NbN однофотонный детектор, интегрированный с четвертьволновым резонатором. ПЖТФ, 37(10), 7.
Abstract: Исследована спектральная зависимость квантовой эффективности сверхпроводниковых NbN однофотонных детекторов, интегрированных с оптическими четвертьволновыми резонаторами с использованием диэлектриков Si3N4, SiO2, SiO.
|
|
|
|
Шангина, Е. Л., Смирнов, К. В., Морозов, Д. В., Ковалюк, В. В., Гольцман, Г. Н., Веревкин, А. А., et al. (2010). Полоса и потери преобразования полупроводникового смесителя с фононным каналом охлаждения двумерных электронов. Физика и техника полупроводников, 44(11), 1475–1478.
Abstract: Методом субмиллиметровой спектроскопии с высоким временным разрешением измерены температурная и концентрационная зависимости полосы преобразования смесителей терагерцового диапазона AlGaAs/GaAs на разогреве двумерных электронов с фононным каналом их охлаждения. Полоса преобразования на уровне 3 дБ (f3 dB) при 4.2 K при изменении концентрации ns варьируется в пределах 150-250 МГц в соответствии со степенным законом f3 dB propto ns-0.5, что соответствует доминирующему механизму рассеяния на пьезоэлектрических фононах. Минимальное значение коэффициента потерь преобразования полупроводникового смесителя достигается в структурах с высокой подвижностью носителей mu>3·105 см2/В·с при 4.2 K.
|
|
|
|
Шангина, Е. Л., Смирнов, К. В., Морозов, Д. В., Ковалюк, В. В., Гольцман, Г. Н., Веревкин, А. А., et al. (2010). Концентрационная зависимость полосы преобразования смесителей субмиллиметрового диапазона на основе наноструктур AlGaAs/GaAs. Изв. РАН Сер. Физ., 74(1), 110–112.
Abstract: Методом субмиллиметровой спектроскопии с высоким временным разрешением при Т = 4.2 К измерена концентрационная зависимость полосы преобразования гетеродинного детектирования гетероструктур AlGaAs/GaAs с двумерным электронным газом. С увеличением концентрации двумерных электронов ns = (1.6–6.6) · 1011см-2 ширина полосы преобразования f3dB уменьшается от 245 до 145 МГц. В исследованной области концентраций наблюдается зависимость f3dB , обусловленная рассеянием электронов на деформационном потенциале акустических фононов и пьезоэлектрическим рассеянием.
|
|
|
|
Корнеев, А. А., Окунев, О. В., Чулкова, Г. М., Смирнов, К. В., Милостная, И. И., Минаева, О. В., et al. (2015). Спонтанные и фотоиндуцированные резистивные состояния в узких сверхпроводящих NbN полосках. МПГУ.
Abstract: Монография посвящена актуальной проблеме современной фотоники: разработке высокочувствительных и быстродействующих сверхпроводниковых однофотонных детекторов на основе тонкой пленки NbN. В работе исследуются неравновесные процессы, протекающие в тонкой сверхпроводящей пленке после поглощения инфракрасного фотона и приводящие к возникновению резистивного состояния. На этих процессах основан механизм фотоотклика исследуемого в работе однофотонного детектора. В частности, исследуются зависимости квантовой эффективности и скорости темнового счета от геометрических параметров детектора: толщины пленки, ширины полоски, а также от величины транспортного тока детектора. Монография предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих исследователей, работающих в области сверхпроводниковой наноэлектроники и радиофизики.
|
|
|
|
Чулкова, Г. М., Корнеев, А. А., Смирнов, К. В., & Окунев, О. В. (2012). Энергетическая релаксация в примесных металлах, двумерном электронном газе в AlGaAs-GaAs, сверхпроводниковых пленках NbN и детекторы субмиллиметрового и ик излучения на их основе. Прометей, МПГУ.
Abstract: Монография посвящена обзору исследований влияния эффектов электронного беспорядка на электронное взаимодействие в металлах, сверхпроводниках, полупроводниках, а также в различных низкоразмерных структурах. Актуальность поднятых в монографии вопросов определяется интенсивным развитием нанотехнологий, созданием новых наноструктурированных материалов и уникальных наноэлементов для электроники и фотоники. Упругое электронное рассеяние на границах наноструктур качественно меняет взаимодействие электронов с фонолами, что, безусловно, должно учитываться при проектировании соответствующей элементной базы. Прикладная часть работы посвящена контролируемой модификации электронных процессов для оптимизации новых наносенсоров на основе электронного разогрева в сверхпроводниковых и полупроводниковых структурах. Монография предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих следователей, работающих в области сверхпроводниковой наноэлектроники.
|
|
|
|
Корнеева, Ю. П., Флоря, И. Н., Корнеев, А. А., & Гольцман, Г. Н. (2010). Cверхпроводящий однофотонный детектор для дальнего ИК диапазона длин волн. In Науч. сессия НИЯУ МИФИ (pp. 46–47).
Abstract: Мы представляем быстродействующий сверхпроводниковый однофотонный детектор (SSPD) для дальнего инфракрасного диапазона на основе ультратонкой монокристаллической пленки NbN толщиной 3 нм, состоящий из параллельных полосок. QE на длине волны 1,5.μм и 1,3 μм для предложенного SSPD практически одинаковы. SSPD показывает отклик длительностью 200 пс, что открывает путь к детекторам, обладающим скоростью счета свыше 1 ГГц.
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
Елезов, М. С., Щербатенко, М. Л., Сыч, Д. В., & Гольцман, Г. Н. (2019). Практические особенности работы оптоволоконного квантового приемника Кеннеди. In Proc. IWQO (pp. 303–305).
Abstract: Мы рассматриваем практические особенности работы квантового приемника на основе схемы Кеннеди, собранного из стандартных оптоволоконных элементов и сверхпроводникового детектора одиночных фотонов. Приемник разработан для различения двух фазовомодулированных когерентных состояний света на длине волны 1,5 микрона в непрерывном режиме с частотой модуляции 200 КГц и уровнем ошибок различения примерно в два раза ниже стандартного квантового предела.
|
|
|
|
Флоря, И. Н., Корнеева, Ю. П., Корнеев, А. А., & Гольцман, Г. Н. (2011). Сверхпроводниковый однофотонный детектор для среднего инфракрасного диапазона на основе узких параллельных полосок. Труды МФТИ, 3(2), 14–17.
Abstract: Мы рассматриваем ультрабыстрый сверхпроводниковый однофотонный детектор (SSPD). SSPD представляет собой тонкопленочную наноструктуру — очень узкую и длинную полоску сверхпроводника, изогнутую в виде меандра, изготовленную из пленки NbN толщиной 4 нм, нанесенной на сапфировую подложку. SSPD хорошо сопрягается с оптоволокном и легко может быть интегрирован в полностью готовую для работы приемную систему. В стремлении продвинуться в средний ИК диапозон нам удалось разработать SSPD в виде параллельно соединенных полосок с шириной полоски всего 50 нм и сохранить при этом сверхпроводящие свойства. Эти детекторы показывают более чем на порядок большую чувствительность на длине волны 3;5 мкм, чем SSPD в виде меандра. Полученные результаты открывают путь к эффективным детекторам среднего ИК-диапазона, обладающим скоростью счета свыше 1 ГГц.
|
|
|
|
Банная, В. Ф., Веселова, Л. И., Гершензон, Е. М., Гусинский, Э. Н., & Литвак-Горская, Л. Б. (1990). Оценка точности метода определения раздельной концентрации примесей из измерений постоянной Холла. Физика и техника полупроводников, 24(12), 2145–2150.
Abstract: На примере p-Si⟨B,\,Ga⟩ с различной степенью компенсации проведена сравнительная оценка точности определения раздельной концентрации примесей по температурной зависимости концентрации дырок p(T) в случае одной и двух легирующих примесей с энергиями ионизации, различающимися менее чем в 2 раза. Исследована функция среднеквадратичного отклонения в пространстве параметров D(Nк, N2) (Nк, N1 и N2 — концентрации компенсирующих примесей бора и галлия соответственно, N2≫N1) в предположении, что N2, энергии B и Ga известны. Показано, что в случае двух легирующих примесей D(Nк, N1) в окрестностях минимума имеет «овражный» рельеф и при некоторых соотношениях между Nк и N1 разброс искомых величин превышает порядок, причем увеличение точности измерений p(T) существенного улучшения в вычислении параметров не дает. При одной легирующей примеси точность вычисления параметров высокая.
|
|
|
|
Банная, В. Ф., Веселова, Л. И., & Гершензон, Е. М. (1989). Особенности температурной зависимости холловской подвижности в легированных и некомпенсированных полупроводниках. Физика и техника полупроводников, 23(2), 338–345.
Abstract: На примере легированного и слабо компенсированного Si⟨B⟩ проведены исследования особенностей температурной зависимости подвижности при различных механизмах рассеяния. Уточнен метод определения концентрации компенсирующей примеси по μI(T). Полученные результаты обсуждаются и для Ge.
|
|
|
|
Корнеева, Ю. П., Михайлов, М. М., Манова, Н. Н., Дивочий, А. А., Корнеев, А. А., Вахтомин, Ю. Б., et al. (2014). Сверхпроводниковый однофотонный детектор на основе аморфных пленок MoSi. In Труды XVIII международного симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника» (Vol. 1, pp. 53–54).
Abstract: Нами были изготовлены и исследованы однофотонные детекторы на основе сверхпроводящих пленок Mo x Si 1-x двух различных стехиометрий: Mo 3 Si и Mo 4 Si. При температуре 1.7 К лучшие детекторы площадью 7 мкм*7 мкм на основе этих пленок продемонстрировали системную квантовую эффективность 18% при скорости темнового счета 10 с -1 на длине волны 1.2 мкм с использованием неполяризованного источника, длительность импульса – 6 нс, джиттер – 120 пс.
|
|
|
|
Кардакова, А. И., Финкель, М. И., Морозов, Д. В., Ковалюк, В. В., Ан, П. П., & Гольцман, Г. Н. (2014). Время электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводниковых пленках нитрида титана. In Труды XVIII международного симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника» (Vol. 1, pp. 47–48).
Abstract: Определены времена электрон-фононного взаимодействия в тонких сверхпроводниковых пленках нитрида титана. Измеренные значения τ_eph находятся в диапазоне от 5.5 нс до 88 нс при температурах 4,2 К и 1,7 К, соответственно, и соответствуют температурной зависимости Т^-3.
|
|
|
|
Золотов, Ф. И., Дивочий, А. В., Вахтомин, Ю. Б., Пентин, И. В., Морозов, П. В., Селезнев, В. А., et al. (2018). Применение тонких сверхпроводниковых пленок нитрида ванадия для изготовления счетчиков одиночных ИК-фотонов. In Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт. (pp. 60–61).
Abstract: Получены первые результаты по применению сверхпроводниковых пленок нитрида ванадия (VN) для детекторов одиночных фотонов ИК-диапазона. Изучение сверхпроводниковых однофотонных детекторов (SSPD), изготовленных на основе ультратонких (~5 нм) пленок VN, показало возможность создания устройств с близкой к насыщению зависимостью квантовой эффективности от тока смещения детекторов в телекоммуникационном диапазоне длин волн. Также нами были исследованы кинетическая индуктивность изготовленных структур с различной длиной сверхпроводниковой полоски и времена релаксации электронов в тонких сверхпроводниковых пленках VN.
|
|
|
|
Гальперин, Ю. М., Гершензон, Е. М., Дричко, И. Л., & Литвак-Горская, Л. Б. (1990). Кинетические явления в компенсированном n-InSb при низких температурах. Физика и техника полупроводников, 24(1), 3–24.
Abstract: Представлен обзор результатов цикла исследований природы электропроводности предельно очищенных образцов антимонида индия n-типа. Рассмотрены способы определения концентрации доноров и степени компенсации в этом материале, обсуждается роль свободных и локализованных на донорах электронов в электропроводности при гелиевых температурах. Обсуждение основано на анализе результатов исследования гальваномагнитных явлений, поглощения СВЧ излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов и ультразвука. Рассмотрены способы определения характеристик материала на основе комплекса результатов, полученных с помощью указанных методов. Обсуждается также фотопроводимость по примесям в n-InSb.
|
|
|
|
Флоря, И. Н. (2009). Ультрабыстрый однофотонный детектор для оптических применений. In Науч. сессия МИФИ (pp. 45–46).
Abstract: Представлен сверхпроводниковый однофотонный детектор (SSPD) на основе ультратонкой пленки NbN, обладающий рекордным быстродействием. Активный элемент выполнен в виде N сверхпроводящих полосок соединенных параллельно, покрывающих площадку размером 10 мкм х 10 мкм. Для SSPD с N=12 длительность импульса напряжения составляет 200 пс. Полученные результаты открывают путь к детекторам обладающими скоростью счета свыше 1 ГГц, что делает SSPDs весьма привлекательными во многих применениях, в частности для квантовой криптографии. SSPD хорошо согласуется с оптоволокном и легко может быть интегрирован в полностью готовую для работы приемную систему.
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
Третьяков, И. В., Рябчун, С. А., Каурова, Н. С., Ларионов, П. А., Лобастова, А. А., Воронов, Б. М., et al. (2010). Оптимальная поглощенная мощность гетеродина для терагерцового сверхпроводникового NbN смесителя на электронном разогреве. Письма в ЖТФ, 36(23), 78–84.
Abstract: Представлены результаты измерений поглощенной мощности гетеродина малошумящим широкополосным смесителем на эффекте электронного разогрева в резистивном состоянии сверхпроводниковой ультратонкой пленки NbN. Оптимальная поглощенная мощность гетеродина составила около 100 nW на частоте 2.5 THz.
|
|
|
|
Вахтомин, Ю. Б., Антипов, С. В., Масленников, С. Н., Смирнов, К. В., Поляков, С. Л., Чжан, В., et al. (2006). Квазиоптические смесители терагерцового диапазона на основе эффекта разогрева электронов в тонких пленках NbN. In Proc. 16th Int. Crimean Microwave and Telecommunication Technology (Vol. 2, pp. 688–689).
Abstract: Представлены результаты измерения рактеристик смесителей на эффекте разогрева электронов в тонких сверхпроводниковых пленках NbN. Смесители были изготовлены на основе пленок NbN толщиной 2-3.5 нм осажденных на кремниевую подложку с буферным подсло- ем MgO. Смесительный элемент согласовывался с планар- ной логопериодической спиральной антенной. Лучшее зна- чение шумовой температуры приемника на основе NbN смесителя составило 1300 К и 3100 К на частотах гетеро- дина 2.5 TГц и 3.8 ТГц, соответственно. Максимальное зна- чение полосы преобразования, измеренной на частоте 900 |Ц, достигло значения 5.2 ГГц для смесителя изготовлен- ного из NbN пленки толщиной 2 нм. Оптимальная мощность Представлены результаты измерения ха- гетеродинного источника составила 1-3 мкВт для смесите- лей с различным объемом смесительного элемента.
|
|
|
|
Селиверстов, С. В., Финкель, М. И., Рябчун, С. А., Воронов, Б. М., Каурова, Н. С., Селезнев, В. А., et al. (2014). Терагерцевый сверхпроводниковый детектор с аттоджоулевым энергетическим разрешением и постоянной времени 25 пс. In Труды XVIII международного симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника» (Vol. 1, pp. 91–92).
Abstract: Представлены результаты измерения энергетического разрешения терагерцевого сверхпроводникового NbN-детектора на эффектеэлектронного разогрева, работающего при температуре около 10 К. Использование инновационной in situ технологии производства привело к существенному улучшению чувствительности детектора. Увеличение быстродействия детектора было достигнуто за счет реализации дополнительного диффузионного канала охла-ждения электронной подсистемы. Измеренное значение эквивалентной мощности шума на частоте 2.5 ТГц составило 2.0×10-13Вт•Гц-0.5, постоянной времени 25 пс. Соответствующее расчетное значение энергетического разрешения составило 2.5 аДж.
|
|
|
|
Корнеев, А. А., Минаева, О., Рубцова, И., Милостная, И., Чулкова, Г., Воронов, Б., et al. (2005). Сверхпроводящий однофотонный детектор на основе ультратонкой пленки NbN. Квантовая электроника, 35(8), 698–700.
Abstract: Представлены результаты исследований сверхпроводящих однофотонных детекторов, изготовленных из ультратонкой пленки NbN. Развитие технологического процесса изготовления детекторов, а также снижение рабочей температуры до 2 К позволили существенно увеличить квантовую эффективность: для видимого света (λ = 0.56 мкм) она составила 30%–40%, т.е. достигла предела, определяемого коэффициентом поглощения пленки. С ростом длины волны квантовая эффективность экспоненциально падает, составляя ~20% на λ=1.55 мкм и ~0.02% на λ = 5 мкм. При скорости темнового счета ~10-4s-1 экспериментально измеренная эквивалентная мощность шума составила 1.5 × 10-20 Вт/Гц-1/2; в дальнейшем она может быть уменьшена до рекордно низкого значения 5 × 10-21 Вт/Гц-1/2. Временное разрешение детектора равно 30 пс.
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
Васильева, И. А., Компанеец, В. В., Красная, Ж. А., & Чижикова, З. А. (2011). Проявление внутримолекулярных вибронных взаимодействий в тонкоструктурных спектрах флуоресценции и возбуждения флуоресценции полиеновых δ-диметиламинокетонов. Опт. ж., 78(5), 3–8.
Abstract: Проведен вибрационный анализ спектров флуоресценции и возбуждения флуоресценции, полученных методом Шпольского при 4,2 K. Рассчитаны параметры внутримолекулярных взаимодействий двух δ-диметиламинокетонов. Для определения интегральных интенсивностей вибронных полос в спектрах с тонкой структурой на интенсивном сплошном фоне выполнено моделирование спектров путем представления полосы каждого из вибронных переходов бесфононной линией и фононным крылом с определенными параметрами (полуширинами, фактором Дебая–Валлера). Показано, что нарушение зеркальной симметрии в сопряженных спектрах флуоресценции и возбуждения флуоресценции этих двух соединений может быть обÑŠяснено интерференцией франк-кондоновского и герцберг-теллеровского взаимодействий.
|
|
|
|
Мошкова, М. А., Дивочий, А. В., Морозов, П. В., Антипов, А. В., Вахтомин, Ю. Б., & Смирнов, К. В. (2019). Оценка статистики распределения фотонов с использованием многоэлементного сверхпроводникового однофотонного детектора. In Межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов им. Е. В. Арменского (pp. 201–202). МИЭМ НИУ ВШЭ.
Abstract: Проведен сравнительный анализ топологий сверхпроводниковых однофотонных детекторов с способностью к разрешению до четырёх фотонов в коротком импульсе ИК излучения. Получен детектор, с системной квантовой эффективностью ~85% на λ=1550 нм. Продемонстрирована возможность его использования для распределения числа фотонов импульсного источника излучения.
|
|
|
|
Расулова, Г. К., Брунков, П. Н., Пентин, И. В., Ковалюк, В. В., Горшков, К. Н., Казаков, А. Ю., et al. (2011). Взаимная синхронизация двух связанных генераторов автоколебаний на основе сверхрешеток GaAs/AlGaAs. ЖТФ, 81(6), 80–86.
Abstract: Проведено исследование взаимодействия генераторов автоколебаний на основе 30-периодной слабосвязанной сверхрешетки GaAs/AlGaAs. Воздействие одного генератора автоколебаний на другой осуществлялось при заданном постоянном смещении в отсутствие в одном из них генерации автономных колебаний. Показано, что вынужденные колебания в захватывающем генераторе возникают из-за возбуждения колебаний в системе связанных осцилляторов, образующих границу электрополевого домена на частоте одной из высших гармоник вынуждающего колебания.
|
|
|
|
Гершензон, Е. М., Грачев, С. А., & Литвак-Горская, Л. Б. (1991). Механизм преобразования частоты в n-InSb-смесителе. Физика и техника полупроводников, 25(11), 1986–1998.
Abstract: Проведено комплексное исследование n-InSb смесителя на λ=2.6 мм, включающее в себя исследование вольт-амперных характеристик при E=0−2 В/см, температурной зависимости проводимости в диапазоне T=1.6−20 K, высокочастотной проводимости при f=0.5−10 МГц и магнитосопротивления при H=0−5 кЭ. Показано, что в оптимальном режиме механизм преобразования частоты связан с фотоионизационными процессами при прыжковой фотопроводимости (ПФП). На основе модели ПФП рассчитан коэффициент преобразования смесителя и произведено сопоставление его с экспериментом. Показана несостоятельность модели преобразования частоты в компенсированном n-InSb (K≥0.8), основанной на разогреве электронов. Обсуждены требования к параметрам материала и режимам n-InSb смесителя миллиметрового диапазона волн.
|
|
|
|
Воеводин, Е. И., Гершензон, Е. М., Гольцман, Г. Н., & Птицина, Н. Г. (1989). Энергетический спектр мелких акцепторов в сильно одноосно деформированном Ge. Физика и техника полупроводников, 23(8), 1356–1361.
Abstract: Проведены исследования спектров фототермической ионизации мелких акцепторов (В, Аl) в Ge, предельно сжатом вдоль кристаллографической оси [100]. Из данных измерений с учетом теории построен энергетический спектр примесей. Показано, что энергии большого числа уровней четных и нечетных состояний хорошо соответствуют расчету, выполненному для примесей в анизотропном полупроводнике с параметром анизотропии γ=m∗⊥/m∗∥>1.
|
|
|
|
Voevodin, E. I., Gershenzon, E. M., Goltsman, G. N., & Ptitsina, N. G. (1989). Energy-spectrum of shallow acceptors in Ge deformed strongly by a uniaxial pressure. Sov. Phys. and Technics of Semiconductors, 23(8), 843–846.
Abstract: Проведены исследования спектров фототермической ионизации мелких акцепторов (В, Аl) в Ge, предельно сжатом вдоль кристаллографической оси [100]. Из данных измерений с учетом теории построен энергетический спектр примесей. Показано, что энергии большого числа уровней четных и нечетных состояний хорошо соответствуют расчету, выполненному для примесей в анизотропном полупроводнике с параметром анизотропии γ=m∗⊥/m∗∥>1.
|
|
|
|
Симонов, Н. О., Флоря, И. Н., Корнеева, Ю. П., Корнеев, А. А., & Гольцман, Г. Н. (2018). Однофотонный отклик в тонких сверхпроводящих MoNx пленках. In Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт. (pp. 408–409).
Abstract: Продемонстрирован однофотонный отклик, при токе близком к критическому, в MoNx сверхпроводящих полосках шириной 70-104 нм. MoNx детекторы, имеющие коэффициент диффузии D≈0.32 см2/с и время электрон-фононного взаимодействия ηe-ph≈300 пс, достигают квантовой эффективности QE≈20% на длине волны λ=1550 нм. Возможность реализации однофотонного детектора в данном материале, подтверждает существующую теорию вихревого механизма возникновения фотоотклика в узких сверхпроводящих полосках.
|
|
|
|
Рябчун, С. А., Третьяков, И. В., Пентин, И. В., Каурова, Н. С., Селезнев, В. А., Воронов, Б. М., et al. (2009). Малошумящий широкополосный терагерцовый смеситель на эффекте электронного разогрева в плёнке NbN. Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 52(8), 641–648.
Abstract: Разработан и исследован смеситель на горячих электронах, изготовленный из двуслойной плёнки NbN-Au, осаждённой на кремневую подложку in situ. Двухполосная шумовая температура устройства составила 750 К на частоте 2.5 ТГц. Измерения эффективности преобразования для смесителя длиной 0.112 мкм вблизи температуры сверхпроводящего перехода показали полосу промежуточных частот около 6.5 ГГц. Эти результаты являются рекордными и были получены за счёт улучшения контактов между чувствительным элементом и спиральной антенной при замене технологического маршрута с нанесением слоёв NbN и Au в отдельных процессах на технологический процесс, в котором данные слои наносятся in situ без нарушения вакуума.
|
|
|
|
Мошкова, М. А., Дивочий, А. В., Морозов, П. В., Золотов, Ф. И., Вахтомин, Ю. Б., & Смирнов, К. В. (2018). Высокоэффективные NBN однофотонные детекторы с разрешением числа фотонов. In Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт. (pp. 400–401).
Abstract: Разработаны и исследованы сверхпроводниковые однофотонные детекторы, способные к разрешению до 3-х фотонов в коротком импульсе излучения и имеющие квантовую эффективность детектирования одиночных фотонов ~60% на длине волны lambda=1.55 мкм. Проведенная модернизация технологии изготовления детекторов, позволила получить приемные устройства с мультифотонной квантовой эффективностью, приближающейся к расчетным значениям.
|
|
|
|
Ларионов, П. А., Рябчун, С. А., Финкель, М. И., & Гольцман, Г. Н. (2011). Вывешенный сверхпроводящий детектор терагерцового диапазона. Труды МФТИ, 3(2), 29–30.
Abstract: Рассматриваются технологические особенности создания чувствительного вывешен- ного детектора терагерцевого диапазона на основе плёнки MoRe. Предлагается воз- можный маршрут создания такого детектора и поясняется выбор материалов, ис- пользуемых для создания детектора.
|
|
|
|
Чулкова, Г. М., Семёнов, А. В., Тархов, М. А., Гольцман, Г. Н., Корнеев, А. А., & Смирнов, К. В. (2012). О возможности использования PNR-SNPD в системах телекоммуникационной связи. Преподаватель ХХI век, (2), 244–246.
Abstract: Рассмотрена возможность применения сверхпроводникового нанополоскового детектора, разрешающего число фотонов (Photon-Number Resolving Superconducting Nanowire Photon Detector, PNR-SNPD), в качестве датчика приёмных модулей телекоммуникационных линий. Оценена мощность оптического импульса, необходимая для достижения приемлемо низкой доли ошибочных битов.
|
|
|
|
Чулкова, Г. М., Семёнов, А. В., Дивочий, А. В., & Тархов, М. А. (2011). Сверхпроводниковый однофотонный детектор с разрешением числа фотонов для систем дальней телекоммуникационной связи. Ж. радиоэлектрон., (12), 1–6.
Abstract: Рассмотрена возможность применения сверхпроводникового однофотонного детектора, разрешающего число фотонов, в качестве датчика приёмных модулей телекоммуникационных линий. Показано, что для достижения доли ошибочных битов на уровне 10-11 достаточно на два порядка меньшей мощности в оптическом импульсе, чем при использовании существующих приёмных модулей.
|
|
|
|
Семенов, А. В., Корнеев, А. А., Лобанов, Ю. В., Корнеева, Ю. П., Рябчун, С. А., Лаврова, О. С., et al. (2012). Поляризация электромагнитной волны вблизи фокуса зеркала и системы зеркал в субтерагерцовом диапазоне частот. Современные проблемы науки и образования, (2).
Abstract: Рассмотрено влияние оптической системы телескопа на поляризацию принимаемого электромагнитного сигнала. Описано изменение поляризации луча при отражении от произвольно ориентированной поверхности зеркала. Учтены искажения поляризации, обусловленные как отклонением лучей от первоначального направления, так и различием в коэффициентах отражения для разных поляризаций в случае неидеального отражения. В рамках метода Френеля получены оценочные формулы, дающие отношение амплитуд поля с исходной поляризацией и с поляризацией, перпендикулярной исходной, вблизи фокальной точки оптической системы. Формулы выведены для нескольких практически важных случаев, в том числе для параболического зеркала и системы двух зеркал. Оценена верхняя граница поляризационных искажений в пределах кружка Эйри. Полученные оценки согласуются с результатами численного расчёта для двухзеркального радиотелескопа субтерагерцового диапазона.
|
|
|
|
Гольцман, Г. Н., & Смирнов, К. В. (2001). По итогам проектов российского фонда фундаментальных исследований. Проект РФФИ # 98-02-16897 Электрон-фононное взаимодействие в двумерном электронном газе полупроводниковых гетероструктур при низких температурах. Письма в ЖЭТФ, 74(9), 532–538.
Abstract: Рассмотрены теоретические и экспериментальные работы, посвященные изучению электрон-фононного взаимодействия в двумерном электронном газе полупроводниковых гетероструктур при низких температурах в случае сильного разогрева в электрическом поле, в квазиравновесных условиях и в квантующем магнитном поле, перпендикулярном 2D слою.
|
|
|
|
Гершензон, Е. М., Семенов, И. Т., & Фогельсон, М. С. (1984). О механизме динамического сужения линии ЭПР доноров фосфора в кремнии. Физика и техника полупроводников, 18(3), 421–425.
Abstract: Температурная зависимость ширины линии ЭПР доноров Р в Si исследована в интервале концентрации ND=2.5⋅1017−9⋅1017см−3 и температур T=1.7−45 K на образцах с различной степенью компенсации основной примеси. Результаты согласуются с моделью обменного сужения линии при учете температурной зависимости обменного интеграла и тем самым исключают предлагавшийся ранее механизм сужения линии вследствие прыжкового движения электронов по примесным центрам.
|
|
|
|
Gershenzon, E. M., Goltsman, G. N., Semenov, A. D., & Sergeev, A. V. (1989). Limiting characteristic of fast superconducting bolometers. Sov. Phys.-Tech. Phys., 34, 195–199.
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.
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
Воеводин, Е. И., Гершензон, Е. М., Гольцман, Г. Н., & Птицина, Н. Г. (1990). Влияние магнитного поля на захват свободных носителей мелкими примесями в Ge. Физика и техника полупроводников, 24(10), 1881–1883.
Abstract: Цель настоящей работы — измерение кинетики примесной фотопроводимости в квантующих магнитных полях.
|
|
|
|
Voevodin, E. I., Gershenzon, E. M., Goltsman, G. N., Ptitsina, N. G., & Chulkova, G. M. (1988). Capture of free holes by charged acceptors in uniaxially deformed Ge. Fizika i Tekhnika Poluprovodnikov, 22(3), 540–543.
Abstract: Цель настоящей работы — исследование кинетики примесной фотопроводимости p-Ge при сильном одноосном сжатии в широком диапазоне изменения интенсивности примесного подсвета, создающего свободные дырки, и определение сечения каскадного захвата дырок на мелкие заряженные акцепторы в условиях преобладания электрон-фононного механизма потерь энергии.
|
|
|
|
Gershenzon, E. M., Gogidze, I. G., Goltsman, G. N., Semenov, A. D., & Sergeev, A. V. (1991). Picosecond response on optical-range emission in thin YBaCuO films. Pisma v Zhurnal Tekhnicheskoi Fiziki, 17(22), 6–10.
Abstract: Целью настоящей работы является целенаправленный поиск пико-секундного отклика на оптическое излучение выяснение оптимальных условий его наблюдения, а также сравнение характеристик неравновесных эффектов в оптическом и субмиллиметровом диапазонах.
|
|
|
|
Смирнов, К. В. (2009). Создание приборов на сверхпроводниковых счетчиках фотонов и методов диагностики КМОП микросхем, гетероструктур и лазеров на квантовых точках. Министерство образования и науки РФ.
Abstract: Этап №1 (дата окончания: 30.09.2009)
Разработана методика изготовления сверхпроводниковых однофотонных детекторов (SSPD) с монокристаллической структурой пленки сверхмалой толщины. Изготовлены экспериментальные образцы сверхпроводниковых однофотонных детекторов (SSPD). Разработана методика пакетирования сверхпроводникового однофотонного детектора в оптический узел с одномодовым оптоволокном. Изготовлены экспериментальные образцы приемных модулей на основе однофотонных сверхпроводниковых детекторов из NbN-нанопленок.
Этап №2 (дата окончания: 28.10.2009)
Разработаны методы диагностики КМОП микросхем, гетероструктур и лазеров на квантовых точках и методика измерения мощности излучения полупроводниковых лазеров на квантовых точках с использованием сверхпроводниковых однофотонных детекторов (SSPD). Проведена технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов.
|
|
