|
|
Семенов, А. В., Девятов, И. А., Рябчун, С. А., Масленников, С. Н., Масленникова, А. С., Ларионов, П. А., et al. (2011). Поглощение терагерцового электромагнитного излучения в “грязной” сверхпроводниковой пленке при произвольном виде спектральных функций. Ж. Радиоэлектрон., 10, 7.
Abstract: A problem of absorption of high-frequency electromagnetic field in dirty superconductor is treated within Keldysh technic. Expression for the source term in the kinetic equation for quasiparticle distribution function is derived. The result is significant for deriving a consistent microscopic theory of superconducting detectors for terahertz frequency range, perspective detectors on kinetic inductance of current-biased superconducting strip and on Josephson inductance of tunnel.
В технике Келдыша рассмотрена задача о поглощении мощности высокочастотного электромагнитного поля в сверхпроводнике, удовлетворяющем условию грязного предела. Получено выражение для члена источника в кинетическом уравнении для функции распределения квазичастиц, справедливое при произвольном виде спектральных функций. Этот результат имеет значение для развития последовательной микроскопической теории сверхпроводниковых детекторов излучения терагерцового диапазона, в частности, перспективных детекторов на кинетической индуктивности смещённой током сверхпроводниковой полоски и джозефсоновской индуктивности туннельного контакта.
|
|
|
|
Goltsman, G. N. (2021). Development and applications of terahertz hot electron bolometers. In 1st Moscow Int. Conf. on Submillimeter and Millimeter Astronomy: Objectives and Instruments.
Abstract: The development of techniques and technologies for the deposition of ultrathin superconducting films, the creation of superconducting structures on a nanometer scale is the basis of significant progress in the field of superconducting receiving systems. Ultrathin NbN films are the basis for a wide range of record-breaking hot electron devices: direct and heterodyne terahertz detectors. Terahertz receivers are especially in demand in high-resolution spectroscopy for astronomical, atmospheric, and medical research. HEB receivers are widely used in terahertz radio astronomy. For example, the Dutch SRON Institute is preparing a project for the GUSTO hot air balloon telescope with a HEB mixer array at 1.4 THz and 1.9 THz. A 5-meter Chinese terahertz telescope DATE5 with HEB mixers at 1.4 THz is installed at the South Pole. The Stratospheric Observatory (SOFIA) uses HEB mixer matrices in the GREAT instrument operating in the 1.2 – 4.7 THz range. It is planned to implement the international project Origins Space Telescope (OST) in the far infrared region based on HEB receivers. The Japanese project Smiles-2 will allow measurements at 1.8 THz in the upper layers of the stratosphere and mesosphere. The development of the Millimetron space observatory continues in Russia.
|
|
|
|
Zhang, J., Verevkin, A., Slysz, W., Chulkova, G., Korneev, A., Lipatov, A., et al. (2017). Time-resolved characterization of NbN superconducting single-photon optical detectors. In J. C. Armitage (Ed.), Proc. SPIE (Vol. 10313, 103130F (1 to 3)). SPIE.
Abstract: NbN superconducting single-photon detectors (SSPDs) are very promising devices for their picosecond response time, high intrinsic quantum efficiency, and high signal-to-noise ratio within the radiation wavelength from ultraviolet to near infrared (0.4 gm to 3 gm) [1-3]. The single photon counting property of NbN SSPDs have been investigated thoroughly and a model of hotspot formation has been introduced to explain the physics of the photon- counting mechanism [4-6]. At high incident flux density (many-photon pulses), there are, of course, a large number of hotspots simultaneously formed in the superconducting stripe. If these hotspots overlap with each other across the width w of the stripe, a resistive barrier is formed instantly and a voltage signal can be generated. We assume here that the stripe thickness d is less than the electron diffusion length, so the hotspot region can be considered uniform. On the other hand, when the photon flux is so low that on average only one hotspot is formed across w at a given time, the formation of the resistive barrier will be realized only when the supercurrent at sidewalks surpasses the critical current (jr) of the superconducting stripe [1]. In the latter situation, the formation of the resistive barrier is associated with the phase-slip center (PSC) development. The effect of PSCs on the suppression of superconductivity in nanowires has been discussed very recently [8, 9] and is the subject of great interest.
|
|
|
|
Gol'tsman, G. N., Karasik, B. S., Okunev, O. V., Dzardanov, A. L., Gershenzon, E. M., Ekstrom, H., et al. (1995). NbN hot electron superconducting mixers for 100 GHz operation. IEEE Trans. Appl. Supercond., 5(2), 3065–3068.
Abstract: NbN is a promising superconducting material for hot-electron superconducting mixers with an IF bandwidth larger than 1 GHz. In the 1OO GHz frequency range, the following parameters were obtained for 50 /spl Aring/ thick NbN films at 4.2 K: receiver noise temperature (DSB) /spl sim/1000 K; conversion loss /spl sim/10 dB; IF bandwidth /spl sim/1 GHz; and local oscillator power /spl sim/1 /spl mu/W. An increase of the critical current of the NbN film, increased working temperature, and a better mixer matching may allow a broader IF bandwidth up to 2 GHz, reduced conversion losses down to 3-5 dB and a receiver noise temperature (DSB) down to 200-300 K.
|
|
|
|
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.
|
|
