Ozhegov, R. V., Gorshkov, K. N., Gol'tsman, G. N., Kinev, N. V., & Koshelets, V. P. (2011). The stability of a terahertz receiver based on a superconducting integrated receiver. Supercond. Sci. Technol., 24(3), 035003.
Abstract: We present the results of stability testing of a terahertz radiometer based on a superconducting receiver with a SIS tunnel junction as the mixer and a flux-flow oscillator as the local oscillator. In the continuum mode, the receiver with a noise temperature of 95 K at 510 GHz measured over the intermediate frequency (IF) passband of 4-8 GHz offered a noise equivalent temperature difference of 10 ± 1 mK at an integration time of 1 s. We offer a method to significantly increase the integration time without the use of complex measurement equipment. The receiver observed a strong signal over a final detection bandwidth of 4 GHz and offered an Allan time of 5 s.
|
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.
|
Ожегов, Р. В., Окунев, О. В., Гольцман, Г. Н., Филиппенко, Л. В., & Кошелец, В. П. (2009). Флуктуационная чувствительность сверхпроводящего интегрального приемника терагерцового диапазона частот. Радиотех. электроник., 54(6), 750–755.
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, Г. К., Брунков, П. Н., Пентин, И. В., Ковалюк, В. В., Горшков, К. Н., Казаков, А. Ю., et al. (2011). Взаимная синхронизация двух связанных генераторов автоколебаний на основе сверхрешеток GaAs/AlGaAs. ЖТФ, 81(6), 80–86.
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, 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.
|
Семенов, А. В., Девятов, И. А., Третьяков, И. В., Лобанов, Ю. В., Ожегов, Р. В., Петренко, Д. В., et al. (2011). Вывод уравнения типа уравнения гинзбурга-ландау для нанопроволоки вблизи критического магнитного поля. Ж. радиоэлектроники, 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.
|
Tretyakov, I., Ryabchun, S., Finkel, M., Maslennikov, S., Maslennikova, A., Kaurova, N., et al. (2011). Ultrawide noise bandwidth of NbN hot-electron bolometer mixers with in situ gold contacts. IEEE Trans. Appl. Supercond., 21(3), 620–623.
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.
|
|
Гольцман, Г. Н., Разумовская, И. В., Окунев, О. В., Чулкова, Г. М., Корнеев, А. А., Финкель, М. И., et al. (2011). Сборник программ учебных дисциплин профессионального цикла подготовки магистров и бакалавров по направлению «Физика». Прометей, , 67.
|
Lobanov, Y., Tong, E., Blundell, R., Hedden, A., Voronov, B., & Gol'tsman, G. (2011). Large-signal frequency response of an HEB mixer: from 300 MHz to terahertz. IEEE Trans. Appl. Supercond., 21(3), 628–631.
Abstract: We present a study of the large signal frequency response of an HEB mixer over a wide frequency range. In our experiments, we have subjected the HEB mixer to incident electromagnetic radiation from 0.3 GHz to 1 THz. The mixer element is an NbN film deposited on crystalline quartz. The mixer chip is mounted in a waveguide cavity, coupled to free space with a diagonal horn. At microwave frequencies, electromagnetic radiation is applied through the coaxial bias port of the mixer block. At higher frequencies the input signal passes via the diagonal horn feed. At each frequency, the incident power is varied and a family of I-V curves is recorded. From the curves we identify 3 distinct regimes of operation of the mixer separated by the phonon relaxation frequency and the superconducting energy gap frequency observed at about 3 GHz and 660 GHz respectively. In this paper, we will present observed curves and discuss the results of our experiment.
|
Lobanov, Y. V., Tong, C. - Y. E., Hedden, A. S., Blundell, R., Voronov, B. M., & Gol'tsman, G. N. (2011). Direct measurement of the gain and noise bandwidths of HEB mixers. IEEE Trans. Appl. Supercond., 21(3), 645–648.
Abstract: The intermediate frequency (IF) bandwidth of a hot electron bolometer (HEB) mixer is an important parameter of the mixer, in that it helps to determine its suitability for a given application. With the availability of wideband low noise amplifiers, it is simple to measure the performance of an HEB mixer over a wide range of IF at a fixed LO frequency using the standard Y-factor method. This in-situ method allows us to measure both the gain and noise bandwidths simultaneously. We have also measured mixer output impedance with a vector network analyser. Intrinsic time constant has been extracted from the impedance data and compared to the mixer's bandwidths determined from receiver Y-factor measurement.
|
Васильева, И. А., Компанеец, В. В., Красная, Ж. А., & Чижикова, З. А. (2011). Проявление внутримолекулярных вибронных взаимодействий в тонкоструктурных спектрах флуоресценции и возбуждения флуоресценции полиеновых δ-диметиламинокетонов. Опт. ж., 78(5), 3–8.
Abstract: Проведен вибрационный анализ спектров флуоресценции и возбуждения флуоресценции, полученных методом Шпольского при 4,2 K. Рассчитаны параметры внутримолекулярных взаимодействий двух δ-диметиламинокетонов. Для определения интегральных интенсивностей вибронных полос в спектрах с тонкой структурой на интенсивном сплошном фоне выполнено моделирование спектров путем представления полосы каждого из вибронных переходов бесфононной линией и фононным крылом с определенными параметрами (полуширинами, фактором Дебая–Валлера). Показано, что нарушение зеркальной симметрии в сопряженных спектрах флуоресценции и возбуждения флуоресценции этих двух соединений может быть обÑŠяснено интерференцией франк-кондоновского и герцберг-теллеровского взаимодействий.
|
Seleznev, V. A., Tarkhov, M. A., Voronov, B. M., Milostnaya, I. I., Lyakhno, V. Y., Garbuz, A. S., et al. (2008). Deposition and characterization of few-nanometers-thick superconducting Mo-Re films. Supercond. Sci. Technol., 21(11), 115006 (1 to 6).
Abstract: We report on the fabrication and investigation of few-nanometers-thick superconducting molybdenum-rhenium (Mo-Re) films intended for use in nanowire single-photon superconducting detectors (SSPDs). Mo-Re films were deposited on sapphire substrates by DC magnetron sputtering of an Mo(60)-Re(40) alloy target in an atmosphere of argon. The films 2-10 nm thick had critical temperatures (Tc) from 5.6 to 9.7 K. HRTEM (high-resolution transmission electron microscopy) analysis showed that the films had a homogeneous structure. XPS (x-ray photoelectron spectroscopy) analysis showed the Mo to Re atom ratio to be 0.575/0.425, oxygen concentration to be 10%, and concentration of other elements to be 1%.
|
Ожегов, Р. В., Окунев, О. В., & Гольцман, Г. Н. (2009). Флуктуационная чувствительность сверхпроводящего болометрического смесителя на эффекте разогрева электронного газа. Радиотехника, (3), 120–124.
Abstract: Interest in research in the terahertz range is driven by a great number of various applications, where terahertz instruments may play a leading role. To name just a few, such applications include study of the cosmic microwave background radiation and the distribution of the dark matter, medicine, navigation, fire alarm, security systems and environmental monitoring. The paper discusses the possibility of using a receiver based on the hot-electron effect in superconducting films as an imaging system. We present the results of the noise equivalent temperature difference (NETD) measurements performed with a hot-electron bolometer mixer made from a thin superconducting film. The receiver with a noise temperature of ~ 3800 K at a local oscillator frequency of 300 GHz a bandwidth of 500 MHz and an integration time of 1 s has offered an NETD of 0.5 K. We have also developed a technique that enabled us to reduce the contribution of the mixer gain fluctuations to the overall system instability. As of this writing, the above value of the NETD is the lowest value offered for this type of receiver, which indicates the possibility to use such receivers in real-time imaging systems. The technique offered in the paper for achieving the limiting value of the NETD offers an alternative to the phase-locking scheme.
Представены результаты измерения флуктуационной чувствительности (NETD – noise equivalent temperature difference) болометрического смесителя на эффекте разогрева электронного газа в тонких сверхпроводящих пленках. Получено предельное значение NETD, равное 0,5 К, при шумовой температуре приемника 3800 К, ширине полосы преобразования 500 МГц, постоянной времени 1 с и частоте гетеродина 300 ГГц. Разработана методика достижения предельной флуктуационной чувствительности, позволяющая избежать влияния нестабильности коэффициента преобразования смесителя.
|
|
Ожегов, Р. В. (2011). Флуктуационная чувствительность и стабильность приемников с СИС и HEB смесителями для терагерцового тепловидения. Радиофизика, , 135.
|
