|
|
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.
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
Shangina, E. L., Smirnov, K. V., Morozov, D. V., Kovalyuk, V. V., Goltsman, G. N., Verevkin, A. A., et al. (2011). Concentration dependence of energy relaxation time in AlGaAs/GaAs heterojunctions: direct measurements. Semicond. Sci. Technol., 26(2), 025013.
Abstract: We present measurements of the energy relaxation time, τε, of electrons in a single heterojunction in a quasi-equilibrium state using microwave time-resolved spectroscopy at 4.2 K. We find the relaxation time has a power-law dependence on the carrier density of the two-dimensional electron gas, τε∝nγs with γ = 0.40 ± 0.02 for values of the carrier density, ns, from 1.6 × 1011 to 6.6 × 1011cm−2. The results are in good agreement with predictions taking into account the scattering of the carriers by both piezoelectric and deformation potential acoustic phonons. We compare these results with indirect measurements of the energy relaxation time from energy loss measurements involving Joule heating of the electron gas.
|
|
|
|
Bryant, G. W., García de Abajo, F. J., & Aizpurua, J. (2008). Mapping the Plasmon Resonances of Metallic Nanoantennas. Nano Lett., 5(2), 631–636.
Abstract: We study the light scattering and surface plasmon resonances of Au nanorods that are commonly used as optical nanoantennas in analogy to dipole radio antennas for chemical and biodetection field-enhanced spectroscopies and scanned-probe microscopies. With the use of the boundary element method, we calculate the nanorod near-field and far-field response to show how the nanorod shape and dimensions determine its optical response. A full mapping of the size (length and radius) dependence for Au nanorods is obtained. The dipolar plasmon resonance wavelength λ shows a nearly linear dependence on total rod length L out to the largest lengths that we study. However, L is always substantially less than λ/2, indicating the difference between optical nanoantennas and long-wavelength traditional λ/2 antennas. Although it is often assumed that the plasmon wavelength scales with the nanorod aspect ratio, we find that this scaling does not apply except in the extreme limit of very small, spherical nanoparticles. The plasmon response depends critically on both the rod length and radius. Large (500 nm) differences in resonance wavelength are found for structures with different sizes but with the same aspect ratio. In addition, the plasmon resonance deduced from the near-field enhancement can be significantly red-shifted due to retardation from the resonance in far-field scattering. Large differences in near-field and far-field response, together with the breakdown of the simple scaling law must be accounted for in the choice and design of metallic λ/2 nanoantennas. We provide a general, practical map of the resonances for use in locating the desired response for gold nanoantennas.
|
|
|
|
Novotny, L., & van Hulst, N. (2011). Antennas for light. Nat. Photon., 5(2), 83–90.
Abstract: Optical antennas are devices that convert freely propagating optical radiation into localized energy, and vice versa. They enable the control and manipulation of optical fields at the nanometre scale, and hold promise for enhancing the performance and efficiency of photodetection, light emission and sensing. Although many of the properties and parameters of optical antennas are similar to their radiowave and microwave counterparts, they have important differences resulting from their small size and the resonant properties of metal nanostructures. This Review summarizes the physical properties of optical antennas, provides a summary of some of the most important recent developments in the field, discusses the potential applications and identifies the future challenges and opportunities.
|
|
