Zolotov, P. I., Vakhtomin, Y. B., Divochiy, A. V., Seleznev, V. A., & Smirnov, K. V. (2016). Technology development of resonator-based structures for efficiency increasing of NBN detectors of IR single photons. Proc. 5th Int. Conf. Photonics and Information Optics, , 115–116.
Abstract: This paper presents a technology of fabrication of NbN superconductive single- photon detectors, using resonator structures. The main results are related to optimization of the process of NbN sputtering over substrate with metallic mirrors and SiO 2 /Si 3 N 4 layers /4 thick. Investigation of the quantum efficiency of fabricated devices at 1.6 K on 1.55 μm showed triple-magnified value compared to standard Si/NbN structures.
|
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.
|
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.
|
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.
|
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.
|
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%.
|
Semenov, A. V., Devyatov, I. A., Korneev, A. A., Smirnov, K. V., Goltsman, G. N., & Melnikov, A. P. (2012). Derivation of expression for thermodynamic potential of “dirty” superconductor. Rus. J. Radio Electron., (4).
Abstract: We derive a formula for thermodynamic potential of dirty superconductor which express it via isotropic quasiclassical Green functions of Usadel theory. Our result allows unify description of dynamic processes and fluctuations in superconducting nano-electronic devices.
|
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.
|
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.
|
Korneeva, Y. P., Trifonov, A. V., Vakhtomin, Y. B., & Smirnov, K. V. (2011). Design of resonator for superconducting single-photon detector. Rus. J. Radio Electron., (12).
Abstract: A resonator for superconducting single-photon detector is designed. Near 60% coupling with a radiation propagating from a dielectric substrate of optical fiber is demonstrated to be achieved for typical values of the detector’s film sheet resistance.
|
Słysz, W., Węgrzecki, M., Bar, J., Grabiec, P., Gol'tsman, G. N., Verevkin, A., et al. (2005). NbN superconducting single-photon detector coupled with a communication fiber. Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania, 46(6), 51–52.
Abstract: We present novel superconducting single-photon detectors (SSPDs), based on ultrathin NbN films, designed for fiber-based quantum communications (lambda = 1.3 žm and 1.55 žm). For fiber-based operation, our SSPDs contain a special micromechanical construction integrated with the NbN structure, which enables efficient and mechanically very stabile fiber coupling. The detectors combine GHz counting rate, high quantum efficiency and very low level of dark counts. At 1.3 – 1.55 žm wavelength range our detector exhibits a quantum efficiency up to 10%.
|
Tretyakov, I., Svyatodukh, S., Perepelitsa, A., Ryabchun, S., Kaurova, N., Shurakov, A., et al. (2020). Ag2S QDs/Si heterostructure-based ultrasensitive SWIR range detector. Nanomaterials (Basel), 10(5), 1–12.
Abstract: In the 20(th) century, microelectronics was revolutionized by silicon-its semiconducting properties finally made it possible to reduce the size of electronic components to a few nanometers. The ability to control the semiconducting properties of Si on the nanometer scale promises a breakthrough in the development of Si-based technologies. In this paper, we present the results of our experimental studies of the photovoltaic effect in Ag2S QD/Si heterostructures in the short-wave infrared range. At room temperature, the Ag2S/Si heterostructures offer a noise-equivalent power of 1.1 x 10(-10) W/ radicalHz. The spectral analysis of the photoresponse of the Ag2S/Si heterostructures has made it possible to identify two main mechanisms behind it: the absorption of IR radiation by defects in the crystalline structure of the Ag2S QDs or by quantum QD-induced surface states in Si. This study has demonstrated an effective and low-cost way to create a sensitive room temperature SWIR photodetector which would be compatible with the Si complementary metal oxide semiconductor technology.
|
Marksteiner, M., Divochiy, A., Sclafani, M., Haslinger, P., Ulbricht, H., Korneev, A., et al. (2009). A superconducting NbN detector for neutral nanoparticles. Nanotechnol., 20(45), 455501.
Abstract: We present a proof-of-principle study of superconducting single photon detectors (SSPD) for the detection of individual neutral molecules/nanoparticles at low energies. The new detector is applied to characterize a laser desorption source for biomolecules and allows retrieval of the arrival time distribution of a pulsed molecular beam containing the amino acid tryptophan, the polypeptide gramicidin as well as insulin, myoglobin and hemoglobin. We discuss the experimental evidence that the detector is actually sensitive to isolated neutral particles.
|
Vetter, A., Ferrari, S., Rath, P., Alaee, R., Kahl, O., Kovalyuk, V., et al. (2016). Cavity-enhanced and ultrafast superconducting single-photon detectors. Nano Lett., 16(11), 7085–7092.
Abstract: Ultrafast single-photon detectors with high efficiency are of utmost importance for many applications in the context of integrated quantum photonic circuits. Detectors based on superconductor nanowires attached to optical waveguides are particularly appealing for this purpose. However, their speed is limited because the required high absorption efficiency necessitates long nanowires deposited on top of the waveguide. This enhances the kinetic inductance and makes the detectors slow. Here, we solve this problem by aligning the nanowire, contrary to usual choice, perpendicular to the waveguide to realize devices with a length below 1 mum. By integrating the nanowire into a photonic crystal cavity, we recover high absorption efficiency, thus enhancing the detection efficiency by more than an order of magnitude. Our cavity enhanced superconducting nanowire detectors are fully embedded in silicon nanophotonic circuits and efficiently detect single photons at telecom wavelengths. The detectors possess subnanosecond decay ( approximately 120 ps) and recovery times ( approximately 510 ps) and thus show potential for GHz count rates at low timing jitter ( approximately 32 ps). The small absorption volume allows efficient threshold multiphoton detection.
|
Arutyunov, K. Y., Ramos-Alvarez, A., Semenov, A. V., Korneeva, Y. P., An, P. P., Korneev, A. A., et al. (2016). Superconductivity in highly disordered NbN nanowires. Nanotechnol., 27(47), 47lt02 (1 to 8).
Abstract: The topic of superconductivity in strongly disordered materials has attracted significant attention. These materials appear to be rather promising for fabrication of various nanoscale devices such as bolometers and transition edge sensors of electromagnetic radiation. The vividly debated subject of intrinsic spatial inhomogeneity responsible for the non-Bardeen-Cooper-Schrieffer relation between the superconducting gap and the pairing potential is crucial both for understanding the fundamental issues of superconductivity in highly disordered superconductors, and for the operation of corresponding nanoelectronic devices. Here we report an experimental study of the electron transport properties of narrow NbN nanowires with effective cross sections of the order of the debated inhomogeneity scales. The temperature dependence of the critical current follows the textbook Ginzburg-Landau prediction for the quasi-one-dimensional superconducting channel I c approximately (1-T/T c)(3/2). We find that conventional models based on the the phase slip mechanism provide reasonable fits for the shape of R(T) transitions. Better agreement with R(T) data can be achieved assuming the existence of short 'weak links' with slightly reduced local critical temperature T c. Hence, one may conclude that an 'exotic' intrinsic electronic inhomogeneity either does not exist in our structures, or, if it does exist, it does not affect their resistive state properties, or does not provide any specific impact distinguishable from conventional weak links.
|
