|
|
Флоря ИН, Корнеева ЮП, Корнеев АА, Гольцман ГН. Сверхпроводниковый однофотонный детектор для среднего инфракрасного диапазона на основе узких параллельных полосок. Труды МФТИ. 2011;3(2):14–7.
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 ИВ, Смирнов КВ, Вахтомин ЮБ, Смирнов АВ, Ожегов РВ, Дивочий АВ, et al. Быстродействующий терагерцевый приемник и инфракрасный счетчик одиночных фотонов на эффекте разогрева электронов в сверхпроводниковых тонкопленочных наноструктурах. Труды МФТИ. 2011;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.
|
|
|
|
Korneev A, Finkel M, Maslennikov S, Korneeva Y, Florya I, Tarkhov M, et al. Superconducting NbN terahertz detectors and infrared photon counters. Вестник НГУ Серия: физ. 2010;5(4):68–72.
Abstract: We present our recent achievements in the development of sensitive and ultrafast thin-film superconducting sensors: hot-electron bolometers (HEB), HEB-mixers for terahertz range and infrared single-photon counters. These sensors have already demonstrated a performance that makes them devices-of-choice for many terahertz and optical applications. Keywords: Hot electron bolometer mixers, infrared single-photon detectors, superconducting device fabrication, superconducting NbN films.
|
|
|
|
Shangina EL, Smirnov KV, Morozov DV, Kovalyuk VV, Goltsman GN, Verevkin AA, et al. Concentration dependence of energy relaxation time in AlGaAs/GaAs heterojunctions: direct measurements. Semicond Sci Technol. 2011;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.
|
|
|
|
Ожегов РВ, Окунев ОВ, Гольцман ГН, Филиппенко ЛВ, Кошелец ВП. Флуктуационная чувствительность сверхпроводящего интегрального приемника терагерцового диапазона частот. Радиотех электроник. 2009;54(6):750–5.
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.
|
|
|
|
Расулова ГК, Брунков ПН, Пентин ИВ, Ковалюк ВВ, Горшков КН, Казаков АЮ, et al. Взаимная синхронизация двух связанных генераторов автоколебаний на основе сверхрешеток GaAs/AlGaAs. ЖТФ. 2011;81(6):80–6.
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.
|
|
|
|
Семенов АВ, Девятов ИА, Рябчун СА, Масленников СН, Масленникова АС, Ларионов ПА, et al. Поглощение терагерцового электромагнитного излучения в “грязной” сверхпроводниковой пленке при произвольном виде спектральных функций. Ж. Радиоэлектрон.. 2011;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.
|
|
|
|
Семенов АВ, Девятов ИА, Третьяков ИВ, Лобанов ЮВ, Ожегов РВ, Петренко ДВ, et al. Вывод уравнения типа уравнения гинзбурга-ландау для нанопроволоки вблизи критического магнитного поля. Ж радиоэлектроники. 2011;11:4.
Abstract: Nonlinear Ginzburg-Landau equation for dirty supercondicting 1D wire is derived in the limit of high magnetic field.
В пределе больших магнитных полей выведено нелинейное уравнение Гинзбурга-Ландау, описывающее состояние одномерной «грязной» нанопроволоки.
|
|
|
|
Reiger E, Pan D, Slysz W, Jukna A, Sobolewski R, Dorenbos S, et al. Spectroscopy with nanostructured superconducting single photon detectors. IEEE J Select Topics Quantum Electron. 2007;13(4):934–43.
Abstract: Superconducting single-photon detectors (SSPDs) are nanostructured devices made from ultrathin superconducting films. They are typically operated at liquid helium temperature and exhibit high detection efficiency, in combination with very low dark counts, fast response time, and extremely low timing jitter, within a broad wavelength range from ultraviolet to mid-infrared (up to 6 mu m). SSPDs are very attractive for applications such as fiber-based telecommunication, where single-photon sensitivity and high photon-counting rates are required. We review the current state-of-the-art in the SSPD research and development, and compare the SSPD performance to the best semiconducting avalanche photodiodes and other superconducting photon detectors. Furthermore, we demonstrate that SSPDs can also be successfully implemented in photon-energy-resolving experiments. Our approach is based on the fact that the size of the hotspot, a nonsuperconducting region generated upon photon absorption, is linearly dependent on the photon energy. We introduce a statistical method, where, by measuring the SSPD system detection efficiency at different bias currents, we are able to resolve the wavelength of the incident photons with a resolution of 50 nm.
|
|
|
|
Tretyakov I, Ryabchun S, Finkel M, Maslennikov S, Maslennikova A, Kaurova N, et al. Ultrawide noise bandwidth of NbN hot-electron bolometer mixers with in situ gold contacts. IEEE Trans. Appl. Supercond.. 2011;21(3):620–3.
Abstract: We report a noise bandwidth of 7 GHz in the new generation of NbN hot-electron bolometer (HEB) mixers that are being developed for the space observatory Millimetron. The HEB receiver driven by a 2.5-THz local oscillator offered a noise temperature of 600 K in a 50-MHz final detection bandwidth. As the filter center frequency was swept this value remained nearly constant up to the cutoff frequency of the cryogenic amplifier at 7 GHz. We believe that such a low value of the noise temperature is due to reduced radio frequency (RF) loss at the interface between the superconducting film and the gold contacts. We have also performed gain bandwidth measurements at the superconducting transition on HEB mixers with various lengths and found them to be in excellent agreement with the results of the analytical and numerical models developed for the HEB mixer with both diffusion and phonon cooling of hot electrons.
|
|
