Tretyakov, I., Seliverstov, S., Zolotov, P., Kaurova, N., Voronov, B., Finkel, M., et al. (2014). Noise temperature and noise bandwidth of hot-electron bolometer mixer at 3.8 THz. In Proc. 25th Int. Symp. Space Terahertz Technol. (77).
Abstract: We report on our recent results of double sideband (DSB) noise temperature and bandwidth measurements of quasi-optical hot electron bolometer (HEB) mixers at local oscillator frequency of 3.8 THz. The HEB mixers used in this work were made of a NbN thin film and had a superconducting transition temperature of about 10.3 K. To couple terahertz radiation, the NbN microbridge (0.2 μm long and 2 μm wide) was integrated with a planar logarithmic-spiral antenna. The mixer chip was glued to an elliptical Si lens clamped tightly to a mixer block mounted on the 4.2 K plate of a liquid helium cryostat. The terahertz radiation was fed into the HEB device through the cryostat window made of a 0.5 mm thick HDPE. A band-pass mesh filter was mounted on the 4.2 K plate to minimize the direct detection effect [1]. We used a gas discharge laser irradiating at 3.8 THz H 2 0 line as a local oscillator (LO). The LO power was combined with a black body broadband radiation via Mylar beam splitter. Our receiver allows heterodyne detection with an intermediate frequency (IF) of a several gigahertz which dictates usage of a wideband SiGe low noise amplifier [2]. The receiver IF output signal was further amplified at room temperature and fed into a square-law power detector through a band-pass filter. The DSB receiver noise temperature was measured using a conventional Y-factor technique at IF of 1.25 GHz and band of 40 MHz. Using wideband amplifiers at both cryogenic and room temperature stages we have estimated IF bandwidth of the HEB mixers used. The obtained results strengthen the position of the HEB mixer as one of the most important tools for submillimeter astronomy. This device operates well above the energy gap (at frequencies above 1 THz) where performance of state-of-the-art SIS mixers starts to degrade. So, HEB mixers are expected to be a device of choice in astrophysical observations (ground-, aircraft- and space-based) at THz frequencies due to its excellent noise performance and low LO power requirements. The HEB mixers will be in operation on Millimetron Space Observatory. References 1. J. J. A. Baselmans, A. Baryshev, S. F. Reker, M. Hajenius, J. R. Gao, T. M. Klapwijk, Yu. Vachtomin, S. Maslennikov, S. Antipov, B. Voronov, and G. Gol'tsman, Appl. Phys. Lett., 86, 163503 (2005). 2. Sander Weinreb, Life Fellow, IEEE, Joseph C. Bardin, Student Member, IEEE, and Hamdi Mani, “Design of Cryogenic SiGe Low-Noise Amplifiers”, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 55, 11, 2007.
|
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.
|
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.
|
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.
|
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.
|