|
Гершензон, Е. М., Гольцман, Г. Н., Елантьев, А. И., Карасик, Б. С., & Потоскуев, С. Э. (1988). Разогрев электронов в резистивном состоянии сверхпроводника электромагнитным излучением значительной интенсивности. Физика низких температур, 14(7), 753–763.
|
|
|
Шангина, Е. Л., Смирнов, К. В., Морозов, Д. В., Ковалюк, В. В., Гольцман, Г. Н., Веревкин, А. А., et al. (2010). Полоса и потери преобразования полупроводникового смесителя с фононным каналом охлаждения двумерных электронов. Физика и техника полупроводников, 44(11), 1475–1478.
Abstract: Методом субмиллиметровой спектроскопии с высоким временным разрешением измерены температурная и концентрационная зависимости полосы преобразования смесителей терагерцового диапазона AlGaAs/GaAs на разогреве двумерных электронов с фононным каналом их охлаждения. Полоса преобразования на уровне 3 дБ (f3 dB) при 4.2 K при изменении концентрации ns варьируется в пределах 150-250 МГц в соответствии со степенным законом f3 dB propto ns-0.5, что соответствует доминирующему механизму рассеяния на пьезоэлектрических фононах. Минимальное значение коэффициента потерь преобразования полупроводникового смесителя достигается в структурах с высокой подвижностью носителей mu>3·105 см2/В·с при 4.2 K.
|
|
|
Гольцман, Г. Н., Птицина, Н. Г., & Ригер, Е. Р. (1984). Оже-рекомбинация свободных носителей на мелких донорах в германии. Физика и техника полупроводников, 18(9), 1684–1686.
|
|
|
Воеводин, Е. И., Гершензон, Е. М., Гольцман, Г. Н., & Птицина, Н. Г. (1989). Энергетический спектр мелких акцепторов в сильно одноосно деформированном Ge. Физика и техника полупроводников, 23(8), 1356–1361.
Abstract: Проведены исследования спектров фототермической ионизации мелких акцепторов (В, Аl) в Ge, предельно сжатом вдоль кристаллографической оси [100]. Из данных измерений с учетом теории построен энергетический спектр примесей. Показано, что энергии большого числа уровней четных и нечетных состояний хорошо соответствуют расчету, выполненному для примесей в анизотропном полупроводнике с параметром анизотропии γ=m∗⊥/m∗∥>1.
|
|
|
Гершензон, Е. М., Гольцман, Г. Н., Елантьев, А. И., Кагане, М. Л., Мултановский, В. В., & Птицина, Н. Г. (1983). Применение субмиллиметровой ЛОВ спектроскопии для определения химической природы и концентрации примесей в чистых полупроводниках. Физика и техника полупроводников, 17(8), 1430–1437.
|
|
|
Гершензон, Е. М., Грачев, С. А., & Литвак-Горская, Л. Б. (1991). Механизм преобразования частоты в n-InSb-смесителе. Физика и техника полупроводников, 25(11), 1986–1998.
Abstract: Проведено комплексное исследование n-InSb смесителя на λ=2.6 мм, включающее в себя исследование вольт-амперных характеристик при E=0−2 В/см, температурной зависимости проводимости в диапазоне T=1.6−20 K, высокочастотной проводимости при f=0.5−10 МГц и магнитосопротивления при H=0−5 кЭ. Показано, что в оптимальном режиме механизм преобразования частоты связан с фотоионизационными процессами при прыжковой фотопроводимости (ПФП). На основе модели ПФП рассчитан коэффициент преобразования смесителя и произведено сопоставление его с экспериментом. Показана несостоятельность модели преобразования частоты в компенсированном n-InSb (K≥0.8), основанной на разогреве электронов. Обсуждены требования к параметрам материала и режимам n-InSb смесителя миллиметрового диапазона волн.
|
|
|
Банная, В. Ф., Веселова, Л. И., Гершензон, Е. М., Гусинский, Э. Н., & Литвак-Горская, Л. Б. (1990). Оценка точности метода определения раздельной концентрации примесей из измерений постоянной Холла. Физика и техника полупроводников, 24(12), 2145–2150.
Abstract: На примере p-Si⟨B,\,Ga⟩ с различной степенью компенсации проведена сравнительная оценка точности определения раздельной концентрации примесей по температурной зависимости концентрации дырок p(T) в случае одной и двух легирующих примесей с энергиями ионизации, различающимися менее чем в 2 раза. Исследована функция среднеквадратичного отклонения в пространстве параметров D(Nк, N2) (Nк, N1 и N2 — концентрации компенсирующих примесей бора и галлия соответственно, N2≫N1) в предположении, что N2, энергии B и Ga известны. Показано, что в случае двух легирующих примесей D(Nк, N1) в окрестностях минимума имеет «овражный» рельеф и при некоторых соотношениях между Nк и N1 разброс искомых величин превышает порядок, причем увеличение точности измерений p(T) существенного улучшения в вычислении параметров не дает. При одной легирующей примеси точность вычисления параметров высокая.
|
|
|
Воеводин, Е. И., Гершензон, Е. М., Гольцман, Г. Н., & Птицина, Н. Г. (1990). Влияние магнитного поля на захват свободных носителей мелкими примесями в Ge. Физика и техника полупроводников, 24(10), 1881–1883.
Abstract: Цель настоящей работы — измерение кинетики примесной фотопроводимости в квантующих магнитных полях.
|
|
|
Гальперин, Ю. М., Гершензон, Е. М., Дричко, И. Л., & Литвак-Горская, Л. Б. (1990). Кинетические явления в компенсированном n-InSb при низких температурах. Физика и техника полупроводников, 24(1), 3–24.
Abstract: Представлен обзор результатов цикла исследований природы электропроводности предельно очищенных образцов антимонида индия n-типа. Рассмотрены способы определения концентрации доноров и степени компенсации в этом материале, обсуждается роль свободных и локализованных на донорах электронов в электропроводности при гелиевых температурах. Обсуждение основано на анализе результатов исследования гальваномагнитных явлений, поглощения СВЧ излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов и ультразвука. Рассмотрены способы определения характеристик материала на основе комплекса результатов, полученных с помощью указанных методов. Обсуждается также фотопроводимость по примесям в n-InSb.
|
|
|
Банная, В. Ф., Веселова, Л. И., & Гершензон, Е. М. (1989). Особенности температурной зависимости холловской подвижности в легированных и некомпенсированных полупроводниках. Физика и техника полупроводников, 23(2), 338–345.
Abstract: На примере легированного и слабо компенсированного Si⟨B⟩ проведены исследования особенностей температурной зависимости подвижности при различных механизмах рассеяния. Уточнен метод определения концентрации компенсирующей примеси по μI(T). Полученные результаты обсуждаются и для Ge.
|
|
|
Гершензон, Е. М., Литвак-Горская, Л. Б., Луговая, Г. Я., & Шапиро, Е. З. (1986). Об интерпретации отрицательного магнитосопротивления в случае проводимости по верхней зоне Хаббарда в n-Ge⟨Sb⟩. Физика и техника полупроводников, 20(1), 99–103.
Abstract: В рамках теории квантовых поправок к проводимости объяснено отрицательное магнитосопротивление в n-Ge с концентрацией доноров Nd≃2.8⋅1016÷1.1⋅1017см−3, наблюдаемое в диапазоне температур 4.2−10 K, когда основной вклад в проводимость дают электроны верхней зоны Хаббарда. Показано, что время релаксации фазы волновой функции τφ определяется временем электрон-фононного взаимодействия τeph.
|
|
|
Гершензон, Е. М., Семенов, И. Т., & Фогельсон, М. С. (1985). Спин-решеточная релаксация доноров фосфора в кремнии при одноосной деформации образца. Физика и техника полупроводников, 19(9), 1696–1698.
|
|
|
Гершензон, Е. М., Семенов, И. Т., & Фогельсон, М. С. (1984). О механизме динамического сужения линии ЭПР доноров фосфора в кремнии. Физика и техника полупроводников, 18(3), 421–425.
Abstract: Температурная зависимость ширины линии ЭПР доноров Р в Si исследована в интервале концентрации ND=2.5⋅1017−9⋅1017см−3 и температур T=1.7−45 K на образцах с различной степенью компенсации основной примеси. Результаты согласуются с моделью обменного сужения линии при учете температурной зависимости обменного интеграла и тем самым исключают предлагавшийся ранее механизм сужения линии вследствие прыжкового движения электронов по примесным центрам.
|
|
|
Банная, В. Ф., Веселова, Л. И., & Гершензон, Е. М. (1983). Об одном способе определения концентрации глубоких примесей в германии. Физика и техника полупроводников, 17(10), 1896–1898.
|
|
|
Гершензон, Е. М., Литвак-Горская, Л. Б., & Рабинович, Р. И. (1983). Отрицательное магнитосопротивление в случае проводимости по верхней зоне Хаббарда. Физика и техника полупроводников, 17(10), 1873–1876.
|
|
|
Гершензон, Е. М., Мельников, А. П., Рабинович, Р. И., & Смирнова, В. Б. (1983). О возможности создания инверсной функции распределения свободных носителей в полупроводниках при захвате на мелкие нейтральные примеси. Физика и техника полупроводников, 17(3), 499–501.
|
|
|
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.
|
|
|
Ларионов, П. А., Рябчун, С. А., Финкель, М. И., & Гольцман, Г. Н. (2011). Вывешенный сверхпроводящий детектор терагерцового диапазона. Труды МФТИ, 3(2), 29–30.
Abstract: Рассматриваются технологические особенности создания чувствительного вывешен- ного детектора терагерцевого диапазона на основе плёнки MoRe. Предлагается воз- можный маршрут создания такого детектора и поясняется выбор материалов, ис- пользуемых для создания детектора.
|
|
|
Масленникова, А. В., Рябчун, С. А., Финкель, М. И., Каурова, Н. С., Исупова, А. А., Воронов, Б. М., et al. (2011). Широкополосные смесители на горячих электронах на основе NbN наноструктур. Труды МФТИ, 3(2), 31–34.
Abstract: Мы приводим данные исследования полосы преобразования смесителей на горячих электронах (hot-electron bolometer, НЕВ), изготовленных на основе тонких пленок NbN. Зависимость полосы преобразования от длины смесительного элемента находится в прекрасном согласии с результатами теоретической модели HEB-смесителя, в котором энергетическая релаксация электронов одновременно происходит по двум каналам: фононному и диффузионному.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Смирнов, К. В. (2003). AlGaAs/GaAs смеситель на эффекте разогрева двумерных электронов для тепловизора субмиллиметрового диапазона. In Тезисы докладов VI Российской конференции по физике полупроводников (181).
|
|
|
Гершензон, Е. М. (1982). Воздействие электромагнитного излучения на сверхпроводящую плёнку ниобия в резистивном состоянии. In Тезисы докладов 22 Всесоюзной конференции по физике низких температур (pp. 79–80).
|
|
|
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., Кардакова, А. И., Селиверстов, С. В., Горшков, К. Н., Дивочий, А. В., Финкель, М. И., et al. (2012). Возможность применения сверхпроводниковых материалов в качестве отражающего покрытия холодного зеркала телескопа субмиллиметрового диапазона. Совр. проб. науки и обр., (3), 1–5.
|
|
|
Райтович, А. А., Пентин, И. В., Золотов, Ф. И., Селезнев, В. А., Вахтомин, Ю. Б., & Смирнов, К. В. (2018). Время энергетической релаксации электронов в сверхпроводниковых VN наноструктурах. In Сборник трудов 13 Всероссийской конференции молодых ученых (pp. 236–238). Техно-Декор.
|
|
|
Мошкова, М. А., Дивочий, А. В., Морозов, П. В., Золотов, Ф. И., Вахтомин, Ю. Б., & Смирнов, К. В. (2018). Высокоэффективные NBN однофотонные детекторы с разрешением числа фотонов. In Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт. (pp. 400–401).
Abstract: Разработаны и исследованы сверхпроводниковые однофотонные детекторы, способные к разрешению до 3-х фотонов в коротком импульсе излучения и имеющие квантовую эффективность детектирования одиночных фотонов ~60% на длине волны lambda=1.55 мкм. Проведенная модернизация технологии изготовления детекторов, позволила получить приемные устройства с мультифотонной квантовой эффективностью, приближающейся к расчетным значениям.
|
|
|
Симонов, Н. О., Флоря, И. Н., Корнеева, Ю. П., Корнеев, А. А., & Гольцман, Г. Н. (2018). Однофотонный отклик в тонких сверхпроводящих MoNx пленках. In Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт. (pp. 408–409).
Abstract: Продемонстрирован однофотонный отклик, при токе близком к критическому, в MoNx сверхпроводящих полосках шириной 70-104 нм. MoNx детекторы, имеющие коэффициент диффузии D≈0.32 см2/с и время электрон-фононного взаимодействия ηe-ph≈300 пс, достигают квантовой эффективности QE≈20% на длине волны λ=1550 нм. Возможность реализации однофотонного детектора в данном материале, подтверждает существующую теорию вихревого механизма возникновения фотоотклика в узких сверхпроводящих полосках.
|
|
|
Золотов, Ф. И., Дивочий, А. В., Вахтомин, Ю. Б., Пентин, И. В., Морозов, П. В., Селезнев, В. А., et al. (2018). Применение тонких сверхпроводниковых пленок нитрида ванадия для изготовления счетчиков одиночных ИК-фотонов. In Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт. (pp. 60–61).
Abstract: Получены первые результаты по применению сверхпроводниковых пленок нитрида ванадия (VN) для детекторов одиночных фотонов ИК-диапазона. Изучение сверхпроводниковых однофотонных детекторов (SSPD), изготовленных на основе ультратонких (~5 нм) пленок VN, показало возможность создания устройств с близкой к насыщению зависимостью квантовой эффективности от тока смещения детекторов в телекоммуникационном диапазоне длин волн. Также нами были исследованы кинетическая индуктивность изготовленных структур с различной длиной сверхпроводниковой полоски и времена релаксации электронов в тонких сверхпроводниковых пленках VN.
|
|
|
Смирнов, А. В. (2009). Исследование полосы преобразования терагерцовых смесителей на эффекте электронного разогрева в NbZr, NbN и в одиночном гетеропереходе AlGaAs/GaAs.
|
|
|
Ожегов, Р. В. (2011). Флуктуационная чувствительность и стабильность приемников с СИС и HEB смесителями для терагерцового тепловидения. Радиофизика, , 135.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Лесс, Ю. А., & Кирсанов, Ю. А. (2015). Былое и думы. Посвящение эпохе Н. Н. Малова, Е. М. Гершензона, В. С. Эткина.
|
|
|
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.
|
|
|
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%.
|
|
|
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.
|
|
|
Гершензон, Е. М., Гершензон, М. Е., Гольцман, Г. Н., Семенов, А. Д., & Сергеев, А. В. (1982). Неселективное воздействие электромагнитного излучения на сверхпроводящую пленку в резистивном состоянии. Письма в ЖЭТФ, 36(7), 241–244.
|
|
|
Гольцман, Г. Н., & Смирнов, К. В. (2001). По итогам проектов российского фонда фундаментальных исследований. Проект РФФИ # 98-02-16897 Электрон-фононное взаимодействие в двумерном электронном газе полупроводниковых гетероструктур при низких температурах. Письма в ЖЭТФ, 74(9), 532–538.
Abstract: Рассмотрены теоретические и экспериментальные работы, посвященные изучению электрон-фононного взаимодействия в двумерном электронном газе полупроводниковых гетероструктур при низких температурах в случае сильного разогрева в электрическом поле, в квазиравновесных условиях и в квантующем магнитном поле, перпендикулярном 2D слою.
|
|
|
Манова, Н. Н., Корнеева, Ю. П., Корнеев, А. А., Слыш, В., Воронов, Б. М., & Гольцман, Г. Н. (2011). Сверхпроводниковый NbN однофотонный детектор, интегрированный с четвертьволновым резонатором. ПЖТФ, 37(10), 7.
Abstract: Исследована спектральная зависимость квантовой эффективности сверхпроводниковых NbN однофотонных детекторов, интегрированных с оптическими четвертьволновыми резонаторами с использованием диэлектриков Si3N4, SiO2, SiO.
|
|
|
Третьяков, И. В., Рябчун, С. А., Каурова, Н. С., Ларионов, П. А., Лобастова, А. А., Воронов, Б. М., et al. (2010). Оптимальная поглощенная мощность гетеродина для терагерцового сверхпроводникового NbN смесителя на электронном разогреве. Письма в ЖТФ, 36(23), 78–84.
Abstract: Представлены результаты измерений поглощенной мощности гетеродина малошумящим широкополосным смесителем на эффекте электронного разогрева в резистивном состоянии сверхпроводниковой ультратонкой пленки NbN. Оптимальная поглощенная мощность гетеродина составила около 100 nW на частоте 2.5 THz.
|
|
|
Ожегов, Р. В., Горшков, К. Н., Окунев, О. В., & Гольцман, Г. Н. (2010). Сверхпроводниковый смеситель на эффекте электронного разогрева как элемент матрицы системы построения тепловых изображений. Письма в ЖТФ, 36(21), 70–78.
Abstract: Исследована возможность использования матрицы чувствительных элементов на гиперполусферической линзе диаметром 12 mm в тепловизоре терагерцевого диапазона частот. Получены размеры области на линзе, приемлемой для расположения матрицы, в которой шумовая температура приемника меняется в пределах 16% от средней. Диаметр этой области составил 3.3% диаметра линзы.Получены отклонения основного лепестка диаграммы направленности, которые составили ±1.25â—<a6> от направления с оптимальным положением смесителя. Флуктуационная чувствительность приемника в эксперименте составила 0.5 K на частоте 300 GHz.
|
|
|
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.
|
|
|
Корнеева, Ю. П., Флоря, И. Н., Корнеев, А. А., & Гольцман, Г. Н. (2010). Cверхпроводящий однофотонный детектор для дальнего ИК диапазона длин волн. In Науч. сессия НИЯУ МИФИ (pp. 46–47).
Abstract: Мы представляем быстродействующий сверхпроводниковый однофотонный детектор (SSPD) для дальнего инфракрасного диапазона на основе ультратонкой монокристаллической пленки NbN толщиной 3 нм, состоящий из параллельных полосок. QE на длине волны 1,5.μм и 1,3 μм для предложенного SSPD практически одинаковы. SSPD показывает отклик длительностью 200 пс, что открывает путь к детекторам, обладающим скоростью счета свыше 1 ГГц.
|
|
|
Манова, Н. Н., Корнеева, Ю. П., & Корнеев, А. А., Гольцман, Г. Н. (2010). Cверхпроводящий однофотонный детектор, интегрированный с оптическим резонатором. In Науч. сессия НИЯУ МИФИ (pp. 92–93).
|
|
|
Елезов, М. С., Тархов, М. А., Дивочий, А. В., Вахтомин, Ю. Б., & Гольцман, Г. Н. (2010). Система регистрации одиночных фотонов в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. In Науч. сессия НИЯУ МИФИ (pp. 94–95).
|
|
|
Елезов, М. С., Корнеев, А. А., Дивочий, А. В., & Гольцман, Г. Н. (2009). Сверхпроводящие однофотонные детекторы с разрешением числа фотонов. In Науч. сессия МИФИ (pp. 47–58).
|
|
|
Флоря, И. Н. (2009). Ультрабыстрый однофотонный детектор для оптических применений. In Науч. сессия МИФИ (pp. 45–46).
Abstract: Представлен сверхпроводниковый однофотонный детектор (SSPD) на основе ультратонкой пленки NbN, обладающий рекордным быстродействием. Активный элемент выполнен в виде N сверхпроводящих полосок соединенных параллельно, покрывающих площадку размером 10 мкм х 10 мкм. Для SSPD с N=12 длительность импульса напряжения составляет 200 пс. Полученные результаты открывают путь к детекторам обладающими скоростью счета свыше 1 ГГц, что делает SSPDs весьма привлекательными во многих применениях, в частности для квантовой криптографии. SSPD хорошо согласуется с оптоволокном и легко может быть интегрирован в полностью готовую для работы приемную систему.
|
|
|
Мошкова, М. А., Дивочий, А. В., Морозов, П. В., Антипов, А. В., Вахтомин, Ю. Б., & Смирнов, К. В. (2019). Оценка статистики распределения фотонов с использованием многоэлементного сверхпроводникового однофотонного детектора. In Межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов им. Е. В. Арменского (pp. 201–202). МИЭМ НИУ ВШЭ.
Abstract: Проведен сравнительный анализ топологий сверхпроводниковых однофотонных детекторов с способностью к разрешению до четырёх фотонов в коротком импульсе ИК излучения. Получен детектор, с системной квантовой эффективностью ~85% на λ=1550 нм. Продемонстрирована возможность его использования для распределения числа фотонов импульсного источника излучения.
|
|
|
Золотов, Ф. И., & Смирнов, К. В. (2019). Особенности осаждения разупорядоченных сверхтонких плёнок нитрида ванадия. In Межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов им. Е. В. Арменского (pp. 204–205). МИЭМ НИУ ВШЭ.
Abstract: В работе изучены особенности роста сверхтонких плёнок нитрида ванадия толщиной ~10 нм. Обнаружено, что при изменении температуры подложки и общего давления газов в процессе осаждения плёнок меняется значение их поверхностного сопротивления вблизи перехода к сверхпроводящему состоянию.
|
|
|
Корнеев, А. А. (2006). Квантовая эффективность и темновой счет NbN сверхпроводникового инфракрасного однофотонного детектора. Ph.D. thesis, , .
|
|
|
Масленников, С. Н. (2007). Смесители на эффекте электронного разогрева для терагерцового и инфракрасного диапазонов. Ph.D. thesis, , .
|
|
|
Финкель, М. И. (2006). Терагерцовые смесители на эффекте электронного разогрева в ультратонких плёнках NbN и NbTiN. Ph.D. thesis, , .
|
|
|
Рябчун, С. А. (2009). Широкополосные высокостабильные терагерцовые смесители на горячих электронах из тонких сверхпроводниковых пленок NbN. Ph.D. thesis, , .
|
|
|
Морозов, Д. В. (2007). Приемные устройства терагерцового диапазона на эффекте разогрева двумерного электронного газа в гетероструктурах AlGaAs/GaAs. Ph.D. thesis, , .
|
|
|
Семенов, А. В. (2010). Проскальзывание фазы, поглощение электромагнитного излучения и формирование отклика в детекторах на основе узких полосок сверхпроводников. Ph.D. thesis, , .
|
|
|
Смирнов, К. В. (2000). Энергетическая релаксация электронов в 2D-канале гетеропереходов GAAS/ALGAAS и транспортные процессы в структурах полупроводник-сверхпроводник на их основе. Ph.D. thesis, , .
Abstract: Диссертация посвящена изучению электрон-фононного взаимодействия в двумерном электронном газе, образующемся на границе раздела полупроводников AlGaAs и GaAs, а также созданию на основе гетероперехода GaAs/AlGaAs и сверхпроводника NbN гибридных структур сверхпроводник-полупроводник-сверхпроводник и изучению их электрофизических свойств.
|
|
|
Корнеев, А. А., Минаева, О., Рубцова, И., Милостная, И., Чулкова, Г., Воронов, Б., et al. (2005). Сверхпроводящий однофотонный детектор на основе ультратонкой пленки NbN. Квантовая электроника, 35(8), 698–700.
Abstract: Представлены результаты исследований сверхпроводящих однофотонных детекторов, изготовленных из ультратонкой пленки NbN. Развитие технологического процесса изготовления детекторов, а также снижение рабочей температуры до 2 К позволили существенно увеличить квантовую эффективность: для видимого света (λ = 0.56 мкм) она составила 30%–40%, т.е. достигла предела, определяемого коэффициентом поглощения пленки. С ростом длины волны квантовая эффективность экспоненциально падает, составляя ~20% на λ=1.55 мкм и ~0.02% на λ = 5 мкм. При скорости темнового счета ~10-4s-1 экспериментально измеренная эквивалентная мощность шума составила 1.5 × 10-20 Вт/Гц-1/2; в дальнейшем она может быть уменьшена до рекордно низкого значения 5 × 10-21 Вт/Гц-1/2. Временное разрешение детектора равно 30 пс.
|
|
|
Финкель, М. И., Масленников, С. Н., & Гольцман, Г. Н. (2007). Концепция приёмного комплекса космического радиотелескопа «Миллиметрон». Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 50(10-11), 924–934.
|
|
|
Финкель, М. И., Масленников, С. Н., & Гольцман, Г. Н. (2005). Супергетеродинные терагерцовые приёмники со сверхпроводниковым смесителем на электронном разогреве. Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 48(10), 964–970.
|
|
|
Рябчун, С. А., Третьяков, И. В., Пентин, И. В., Каурова, Н. С., Селезнев, В. А., Воронов, Б. М., et al. (2009). Малошумящий широкополосный терагерцовый смеситель на эффекте электронного разогрева в плёнке NbN. Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 52(8), 641–648.
Abstract: Разработан и исследован смеситель на горячих электронах, изготовленный из двуслойной плёнки NbN-Au, осаждённой на кремневую подложку in situ. Двухполосная шумовая температура устройства составила 750 К на частоте 2.5 ТГц. Измерения эффективности преобразования для смесителя длиной 0.112 мкм вблизи температуры сверхпроводящего перехода показали полосу промежуточных частот около 6.5 ГГц. Эти результаты являются рекордными и были получены за счёт улучшения контактов между чувствительным элементом и спиральной антенной при замене технологического маршрута с нанесением слоёв NbN и Au в отдельных процессах на технологический процесс, в котором данные слои наносятся in situ без нарушения вакуума.
|
|
|
Шангина, Е. Л., Смирнов, К. В., Морозов, Д. В., Ковалюк, В. В., Гольцман, Г. Н., Веревкин, А. А., et al. (2010). Концентрационная зависимость полосы преобразования смесителей субмиллиметрового диапазона на основе наноструктур AlGaAs/GaAs. Изв. РАН Сер. Физ., 74(1), 110–112.
Abstract: Методом субмиллиметровой спектроскопии с высоким временным разрешением при Т = 4.2 К измерена концентрационная зависимость полосы преобразования гетеродинного детектирования гетероструктур AlGaAs/GaAs с двумерным электронным газом. С увеличением концентрации двумерных электронов ns = (1.6–6.6) · 1011см-2 ширина полосы преобразования f3dB уменьшается от 245 до 145 МГц. В исследованной области концентраций наблюдается зависимость f3dB , обусловленная рассеянием электронов на деформационном потенциале акустических фононов и пьезоэлектрическим рассеянием.
|
|
|
Гольцман, Г. Н., & Лудков, Д. Н. (2003). Сверхпроводниковые смесители на горячих электронах терагерцового диапазона и их применение в радиоастрономии. Изв. высших учебных заведений. Радиофизика, 46(8/9).
|
|
|
Гершензон, Е. М., Гершензон, М. Е., Гольцман, Г. Н., Люлькин, А. М., Семенов, А. Д., & Сергеев, А. В. (1989). О предельных характеристиках быстродействующих серхпроводниковых болометров. Журнал технической физики, 59(2), 111–120.
Abstract: Теоретически и экспериментально исследовано физическое ограничение быстродействия сверхпроводящего болометра. Показано, что минимальная постоянная времени реализуется в условиях электронного разогрева и определяется процессом неупругого электрон-фонон- ного взаимодействия. Сформулированы требования кконструкции «электронного болометра» для достижения предельной чувствительности. Проведено сравнение характеристик электронного болометра и обычных болометров различных типов.
|
|
|
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., 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.
|
|
|
Чулкова, Г. М., Семенов, А. В., Корнеев, А. А., Кардакова, А. И., Аверьев, Н. В., Ан, П. П., et al. (2011). Спектральная чувствительность сверхпроводникового однофотонного детектора. Ж. радиоэлектрон., 11, 5.
Abstract: We consider quantum efficiency dependence on photons' energy from hot spot model. Direction of quasiparticles diffusion drive across superconductive film. The maximal quantum efficiency is proportional to a probability of photon absorption. The spectral sensitivity of superconductive single photon detector does not have clearly expressed red limit. Changing regimes of work depends on a wavelength we can get high values of quantum efficiency in visible and infrared range which will be specified by the quality of fabrication of detectors and their consistency with the radiation.
Key words: superconducting single-photon detector, SSPD, quantum efficiency, spectral sensitivity.
В статье представлена зависимость квантовой эффективности от энергии фотона в рамках модели горячего пятна. Диффузия квазичастиц происходит в основном перпендикулярно направлению тока в областях с максимальной плотностью тока. Максимальная квантовая эффективность детектора пропорциональна вероятности поглощения фотона. Несмотря на квантовый характер работы сверхпроводникового однофотонного детектора, он не имеет четко выраженной красной границы. Изменяя режим работы в зависимости от длины волны можно в видимом и инфракрасном диапазонах получать высокие значения квантовой эффективности, которые будут определяться лишь качеством изготовления детекторов и степенью их согласования с излучением.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Чулкова, Г. М., Семёнов, А. В., Дивочий, А. В., & Тархов, М. А. (2011). Сверхпроводниковый однофотонный детектор с разрешением числа фотонов для систем дальней телекоммуникационной связи. Ж. радиоэлектрон., (12), 1–6.
Abstract: Рассмотрена возможность применения сверхпроводникового однофотонного детектора, разрешающего число фотонов, в качестве датчика приёмных модулей телекоммуникационных линий. Показано, что для достижения доли ошибочных битов на уровне 10-11 достаточно на два порядка меньшей мощности в оптическом импульсе, чем при использовании существующих приёмных модулей.
|
|
|
Ожегов, Р. В., Масленников, С. Н., Морозов, Д. В., Окунев, О. В., Смирнов, К. В., & Гольцман, Г. Н. (2004). Тепловизор субмиллиметрового диапазона длин волн. In Десятая всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-10). Москва.
|
|
|
Масленников, С. Н., Вахтомин, Ю. Б., Антипов, С. В., Смирнов, К. В., Каурова, Н. С., Гришина, Е. В., et al. (2004). Смесители на основе электронного разогрева в тонких пленках NbN для частот 2.5 и 3.8 ТГц. In Десятая всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-10). Москва.
|
|
|
Смирнов, К. В., Вахтомин, Ю. Б., Смирнов, А. В., Ожегов, Р. В., Пентин, И. В., Дивочий, А. В., et al. (2010). Приемники терагерцового и инфракрасного диапазонов, основанные на тонкопленочных сверхпроводниковых наноструктурах. Вестник НГУ. Серия: Физика, 5(4).
Abstract: В работе представлены результаты разработки и создания чувствительных и ультрабыстрых приемников, основанных на тонкопленочных сверхпроводниковых наноструктурах: болометрах на эффекте электронного разогрева (HEB – hot-electron bolometer) и детекторах одиночных фотонов видимого и инфракрасного диапазонов волн (SSPD – superconducting singe-photon detector). Представлены основные принципы работы сверхпроводниковых устройств, технология создания и конструкционные особенности приемников, их основные типы и характеристики. Достигнутые рекордные значения параметров приемных систем позволяют использовать созданные приборы при решении различных научно-исследовательских задач в ближнем, среднем и дальнем ИК диапазонах волн.
This work presents the results of the development and fabrication of sensitive and ultrafast detectorsbased on thin film superconducting nanostructures: hot-electron bolometers (HEBs) and visible and infrared superconducting singe photon detectors (SSPDs). The main operational principles of the superconducting devices are presentedas well as the technology of fabrication of the detectors and their main types and parameters. The achieved record parameters of the detectors allow application of the fabricated devices to solution of various research problems in the near, middle and far IR ranges.
|
|
|
Korneev, A., Finkel, M., Maslennikov, S., Korneeva, Y., Florya, I., Tarkhov, M., et al. (2010). Superconducting NbN terahertz detectors and infrared photon counters. Вестник НГУ. Серия: физ., 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.
|
|
|
Gershenzon, E. M., Gershenson, M. E., Goltsman, G. N., Lyulkin, A. M., Semenov, A. D., & Sergeev, A. V. (1989). Limiting characteristics of fast-response superconducting bolometers. Zhurnal Tekhnicheskoi Fiziki, 59(2), 11–120.
Abstract: Теоретически и экспериментально исследовано физическое ограничение быстродействия сверхпроводящего болометра. Показано, что минимальная постоянная времени реализуется в условиях электронного разогрева и определяется процессом неупругого электрон-фонон-ного взаимодействия. Сформулированы требования к конструкции «электронного болометра» для достижения предельной чувствительности. Проведено сравнение характеристик электронного болометра и обычных болометров различных типов.
|
|
|
Neroev, V. V., Iomdina, E. N., Khandzhyan, A. T., Khodzhabekyan, N. V., Sengaeva, M. D., Ivanova, A. V., et al. (2021). Experimental study of the effect of corneal hydration and its biomechanical properties on the results of photorefractive keratectomy. Vestn. Oftalmol., 137(3), 68–75.
Abstract: Water content in the cornea may affect the outcome of its excimer laser ablation, especially in presbyopic patients with myopic refraction. This hypothesis can be tested by scanning the cornea in the terahertz (THz) range to determine its hydration level.
Purpose: To study the effect of hydration of the cornea determined by non-contact THz scanning and its biomechanical parameters on the results of photorefractive keratectomy (PRK) in an experiment.
Material and methods: PRK was performed using the Nidek EC-5000 QUEST excimer laser on 8 rabbit eyes. Corneal hydration was evaluated by determining the reflection coefficient (RC) in the THz electromagnetic radiation range before PRK, after 3-5 days, and after 1, 2, 3, and 4 months. Clinical examination included autorefractometry, assessment of corneal thickness and other anatomical and optical parameters of the anterior eye segment (Galilei G6, Ziemer Ophthalmic Systems AG 6.0.2, Switzerland), measurement of corneal hysteresis (CH) and corneal resistance factor (CRF) using the Ocular Response Analyzer (ORA; Reichert, USA), as well as tear production (Schirmer test).
Results: The initial water content in the cornea has a significant effect on the thickness of the removed layer, i.e. on the PRK effect, with correlation coefficient of Rs= -0.976 (p<0.01). The correlation between CH and the ablation depth is less pronounced (Rs=0.643), and CRF had no correlation with it (Rs= -0.089). Biomechanical indicators of the cornea depend on its hydration: changes in CH and CRF after excimer laser ablation qualitatively coincide with changes in RC, the correlation coefficient between RC and the initial value of CH is R= -0.619 (moderate negative correlation).
Conclusion: THz scanning is an effective non-contact technology for monitoring corneal hydration level. The mismatch of the hypoeffect of keratorefractive excimer laser intervention planned for patients with presbyopia with the actual outcome can be caused by individual decrease in the initial water content in the cornea.
|
|
|
Gershenzon, Y. M., Goltsman, G. N., Yelantyev, A. I., Petrova, Y. B., Ptitsina, N. G., & Filatov, V. S. (1987). Lecture demonstrations of properties of superconductors and liquid helium. USSR Rept Phys. Math. JPRS UPM, 24(7), 51.
Abstract: New demonstrations for low temperature physics courses are described. Two transparent Dewar vacuum flasks fitting one inside the other with the external flask for nitrogen and the internal flask for helium are used. The helium temperature can be regulated in the 4.2 to 1.6 K range and the effects of reducing helium to the superfluid state at 2.17 K can be shown: boiling abruptly stops and superfluid flow appears. In order to show the electric and magnetic characteristics of superconductivity, a superconducting NbTi solenoid containing nonsuperconducting wire and germanium and superconducting Nb materials with different critical temperatures is placed in the helium refrigerant vessel. The fall of the resistance at the critical temperatures can be shown. In order to show magnetic field and superconductive current flow properties a shunt of superconductive material is connected in parallel to the coil and is enclosed in a teflon container with a heater which can vary its temperature. When it is heated and not superconductive, magnetic field effects can be demonstrated and when it is unheated and superconducting a continuous current can be demonstrated.
|
|
|
Tret’yakov, I. V., Ryabchun, S. A., Kaurova, N. S., Larionov, P. A., Lobastova, A. A., Voronov, B. M., et al. (2010). Optimum absorbed heterodyne power for superconducting NbN hot-electron bolometer mixer. Tech. Phys. Lett., 36(12), 1103–1105.
Abstract: Absorbed heterodyne power has been measured in a low-noise broadband hot-electron bolometer (HEB) mixer for the terahertz range, operating on the effect of electron heating in the resistive state of an ultrathin superconducting NbN film. It is established that the optimum absorbed heterodyne power for the HEB mixer operating at 2.5 THz is about 100 nW.
|
|
|
Manova, N. N., Korneeva, Y. P., Korneev, A. A., Slysz, W., Voronov, B. M., & Gol'tsman, G. N. (2011). Superconducting NbN single-photon detector integrated with quarter-wave resonator. Tech. Phys. Lett., 37(5), 469–471.
Abstract: The spectral dependence of the quantum efficiency of superconducting NbN single-photon detectors integrated with quarter-wave resonators based on Si3N4, SiO2, and SiO layers has been studied.
|
|
|
Ozhegov, R. V., Gorshkov, K. N., Okunev, O. V., & Gol’tsman, G. N. (2010). Superconducting hot-electron bolometer mixer as element of thermal imager matrix. Tech. Phys. Lett., 36(11), 1006–1008.
Abstract: The possibility of using a matrix of sensitive elements on a 12-mm-diameter hyperhemispherical lens in a thermal imager operating in the terahertz range has been studied. Dimensions of a lens region acceptable for arrangement of the matrix, in which the receiver noise temperature varies within 16% of the mean value, are determined to be 3.3% of the lens diameter. Deviations of the main lobe of the directivity pattern are evaluated, which amount to ±1.25° relative to the direction toward the optimum position of a mixer. The fluctuation sensitivity of the receiver measured in experiment is 0.5 K at a frequency of 300 GHz.
|
|
|
Tret'yakov, I. V., Kaurova, N. S., Voronov, B. M., Anfert'ev, V. A., Revin, L. S., Vaks, V. L., et al. (2016). The influence of the diffusion cooling on the noise band of the superconductor NbN hot-electron bolometer operating in the terahertz range. Tech. Phys. Lett., 42(6), 563–566.
Abstract: Results of an experimental study of the noise temperature (Tn) and noise bandwidth (NBW) of the superconductor NbN hot-electron bolometer (HEB) mixer as a function of its temperature (Tb) are presented. It was determined that the NBW of the mixer is significantly wider at temperatures close to the critical ones (Tc) than are values measured at 4.2 K. The NBW of the mixer measured at the heterodyne frequency of 2.5 THz at temperature Tb close to Tc was ~13 GHz, as compared with 6 GHz at Tb = 4.2 K. This experiment clearly demonstrates the limitation of the thermal flow from the NbN bridge at Tb â‰<aa> Tc for mixers manufactured by the in situ technique. This limitation is close in its nature to the Andreev reflection on the superconductor/ metal boundary. In this case, the noise temperature of the studied mixer increased from 1100 to 3800 K.
|
|
|
Polyakova, O. N., Tikhonov, V. V., Dzardanov, A. L., Boyarskii, D. A., & Gol’tsman, G. N. (2008). Dielectric characteristics of ore minerals in a 10–40 GHz frequency range. Tech. Phys. Lett., 34(11), 967–970.
Abstract: A new approach to investigation of the complex dielectric permittivity of both nonmetallic and ore minerals in the microwave frequency range is proposed. Using this approach, data on the complex permittivity of sphalerite, magnetite, and labradorite in a 10–40 GHz frequency range have been obtained for the first time. A method is proposed for calculating the complex permittivity from experimentally measured frequency dependences of the reflection and transmission coefficients of a plane-parallel plate of a given mineral. Approximate expressions that can be used for calculations of the complex refractive index and permittivity of minerals are presented.
|
|
|
Men’shchikov, E. M., Gogidze, I. G., Sergeev, A. V., Elant’ev, A. I., Kuminov, P. B., Gol’tsman, G. N., et al. (1997). Superconducting fast detector based on the nonequilibrium inductance response of a film of niobium nitride. Tech. Phys. Lett., 23(6), 486–488.
Abstract: A new type of fast detector is proposed, whose operation is based on the variation of the kinetic inductance of a superconducting film caused by nonequilibrium quasiparticles created by the electromagnetic radiation. The speed of the detector is determined by the rate of multiplication of photo-excited quasiparticles, and is nearly independent of the temperature, being less than 1 ps for NbN. Models based on the Owen-Scalapino scheme give a good description of the experimentally determined dependence of the power-voltage sensitivity of the detector on the modulation frequency. The lifetime of the quasiparticles is determined, and it is shown that the reabsorption of nonequilibrium phonons by the condensate has a substantial effect even in ultrathin NbN films 5 nm thick, and results in the maximum possible quantum yield. A low concentration of equilibrium quasiparticles and a high quantum yield result in a detectivity D*=1012 W−1·Hz1/2 at a temperature T=4.2 K and D*=1016 W−1·cm· Hz1/2 at T=1.6 K.
|
|
|
Rasulova, G. K., Brunkov, P. N., Pentin, I. V., Kovalyuk, V. V., Gorshkov, K. N., Kazakov, A. Y., et al. (2011). Mutual synchronization of two coupled self-oscillators based on GaAs/AlGaAs superlattices. Tech. Phys., 56(6), 826–830.
Abstract: The interaction of self-oscillators based on 30-period weakly coupled GaAs/AlGaAs superlattices is studied. The action of one self-oscillator on the other was observed for a constant bias voltage in the absence of generation of self-sustained oscillations in one of the oscillators. It is shown that induced oscillations in a forced oscillator appear due to excitation of oscillations in the system of coupled oscillators forming the electric-field domain wall at the frequency of one of the higher harmonics of a forcing oscillation.
|
|
|
Pentin, I. V., Smirnov, A. V., Ryabchun, S. A., Ozhegov, R. V., Gol’tsman, G. N., Vaks, V. L., et al. (2012). Semiconducting superlattice as a solid-state terahertz local oscillator for NbN hot-electron bolometer mixers. Tech. Phys., 57(7), 971–974.
Abstract: We present the results of our studies of the semiconducting superlattice (SSL) frequency multiplier and its application as part of the solid state local oscillator (LO) in the terahertz heterodyne receiver based on a NbN hot-electron bolometer (HEB) mixer. We show that the SSL output power level increases as the ambient temperature is lowered to 4.2 K, the standard HEB operation temperature.
|
|
|
Smirnov, A. V., Karmantsov, M. S., Smirnov, K. V., Vakhtomin, Y. B., Masterov, D. V., Tarkhov, M. A., et al. (2012). Terahertz response of thin-film YBCO bolometers. Tech. Phys., 57(12), 1716–1719.
Abstract: The bolometric response of high-temperature thin-film YBCO superconducting detectors to an electromagnetic radiation with a frequency of 2.5 THz is measured for the first time. The minimum value of the noise-equivalent power of the detectors is 3.5 × 10−9 W/Hz−−−√. The feasibility of further increasing the sensitivity of the detectors is discussed.
|
|
|
Voronov, B. M., Gershenzon, E. M., Gol'tsman, G. N., Gubkina, T. O., & Semash, V. D. (1994). Superconductive properties of ultrathin NbN films on different substrates. Sverkhprovodimost': Fizika, Khimiya, Tekhnika, 7(6), 1097–1102.
Abstract: A study was made on dependence of surface resistance, critical temperature and width of superconducting transition on application temperature and thickness of NbN films, which varied within the range of 3-10 nm. Plates of sapphire, fused and monocrystalline quartz, MgO, as well as Si and silicon oxide were used as substrates. NbN films with 160 μθ·cm specific resistance and 16.5 K (Tc) critical temperature were obtained on sapphire substrates. Intensive growth of ΔTc was noted for films, applied on fused quartz, with increase of precipitation temperature. This is explained by occurrence of high tensile stresses in NbN films, caused by sufficient difference of thermal coefficients of expansion of NbN and quartz.
|
|
|
Gershenzon, E. M., Gol'tsman, G. N., Dzardanov, A. L., & Kuznetsov, E. A. (1992). Superconducting UHF-limiter based on electron heating up. Sverkhprovodimost': Fizika, Khimiya, Tekhnika, 5(11), 2164–2170.
Abstract: The results of experimental investigation of fast-action 5HF-limiter are presented; the limiter is based on the utilization of electron hetaing phenomenon in thin superconducting films. The design of SHF-limiter, which is intended for operation at liquid helium temperatures and which has the form of a section of superconducting NbN microstrip line for 1-12 GHz rang, is described.
|
|
|
Voronov, B. M., Gershenzon, E. M., Gol'tsman, G. N., Gogidze, I. G., Gusev, Y. P., Zorin, M. A., et al. (1992). Picosecond range detector base on superconducting niobium nitride film sensitive to radiation in spectral range from millimeter waves up to visible light. Sverkhprovodimost': Fizika, Khimiya, Tekhnika, 5(5), 955–960.
Abstract: Fast-operating picosecond detector of electromagnetical radiation is developed on the basis of fine superconducting film of niobium nitride with high sensitivity within spectral range from millimetric waves up to visible light. Detector sensitive element represents structure covering narrow parallel strips with micron sizes included in the rupture of microstrip line. Detecting ability of the detector and time constant measured using amplitude-simulated radiation of reverse wave tubes and pulse radiation of picosecond gas and solid-body lasers, constitute D*≅1010 W-1·cm·Hz-1/2 and τ≤5 ps respectively, at 10 K temperature. The expected value of time constant of the detector at 10 K obtained via extrapolation of directly measured dependence that is, τ ∝ τ-1, constitutes 20 ps. Experimental data demonstrate that detection mechanism is linked with electron heating effect.
|
|
|
Gershenzon, E. M., Gol'tsman, G. N., Karasik, B. S., Lugovaya, G. Y., Serebryakova, N. A., & Chinkova, E. V. (1992). Infrared radiation detectors on the base of electron heating in resistive state films from traditional superconducing materials. Sverkhprovodimost': Fizika, Khimiya, Tekhnika, 5(6), 1129–1140.
Abstract: Characteristics of infrared radiation detectors based on electron heating in thin superconducting films transformed at T ≤ Tc to a resistive state by transport current and, if necessary, by magnetic field are investigated. A comparison is made of the characteristics of the detectors fabricated of different materials: aluminium, niobium, Mo0.5Re0.5. Some devices with different topology of the reception area are considered. Electron heating detectors are comparable by their sensitivity with superconducting bolometers, but differ in a high fast-response.
|
|
|
Gershenzon, E. M., Gol'tsman, G. N., Dzardanov, A. L., Elant'ev, A. I., Zorin, M. A., Markin, A. G., et al. (1992). S-N switching of niobium and YBCO films: limit time and perspective of fast key element creation. Sverkhprovodimost': Fizika, Khimiya, Tekhnika, 5(12), 2386–2402.
Abstract: A study was made on processes of switching of thin niobium film strips between superconducting and normal states under the effect of optical radiation pulse and voltage step. The results are described satisfactorily by the model of spatial homogeneous electron heating. It is shown that limiting switching times can be equal to several shares of nanosecond at 4.2 K. Preliminary results for YBa2Cu3O-7-x films are presented. Prospects and advantages of creation of ducting structures of narrow streps, are discussed.
|
|
|
Budyanskij, M. Y., Sejdman, L. A., Voronov, B. M., & Gubkina, T. O. (1992). Increase of reproducibility in production of superconducting thin films of niobium nitride. Sverkhprovodimost': Fizika, Khimiya, Tekhnika, 5(10), 1950–1954.
Abstract: Technique to control the composition of gas medium in the reactive magnetron discharge and the composition of the deposited films of niobium nitride using electrical parameters of discharge only, in particular, by δU = Up – Uar value at contant stabilized discharge current is described. Technique to select optimal condition for deposition of niobium nitride films when the films have composition meeting chemical formula, is suggested. Thin films of niobium nitride with up to 7 nm thickness and with rather high temperature of transition into superconducting state Tk > 10 K) and with low width of transition (δ < 0.6 K), are obtained. It is determined, that substrate material and dielectric sublayer do not affect. Tk value, while difference in coefficients of thermal expansion of substrate and of film affects δTk value.
|
|
|
Varyukhin, S. V., Zakharov, A. A., Gershenzon, E. M., Gol'tsman, G. N., Ptitsina, N. G., & Chulkova, G. M. (1990). Low energy excitation in La2CuO4. Sverkhprovodimost': Fizika, Khimiya, Tekhnika, 3(5), 832–837.
Abstract: Measurements of transmission and photoconductivity spectra in submillimeter wave length range as well as of capacity C and conductivity G in the region of acoustic frequencies of metal-dielectric-La2CuO4 system at low temperatures are performed using La2CuO4 monocrystals. Optical spectra posses a threshold character, a sharp decrease of transmission and photocoductivity signal occurs in the energy region hν>1.5 MeV. C(ω,T) and G(ω, T) dependences have a universal form typical of Debye type relaxation processes. Relaxation time dependence is of thermoactivated character τ(T)∼exp(ξ/T) with the gap value ξ≅2 meV. It is assumed that excitations with characteristic energy of ∼2 meV exist in La2CuO4. A possible nature of the detected low-energy excitations is discussed.
|
|
|
Verevkin, A. A., Ptitsina, N. G., Chulcova, G. M., Gol'tsman, G. N., Gershenzon, E. M., & Yngvesson, K. S. (1996). Direct measurements of energy relaxation time of electrons in AlGaAs/GaAs heterostructures under quasi-equilibrium conditions. Surface Science, 361-362, 569–573.
Abstract: For the first time, results are presented of a direct measurement of the energy relaxation time τε of 2D electrons in an AlGaAs/GaAs heterojunction at T = 1 and 5–20 K. A weak temperature dependence of τε for the T > 4K range and a linear temperature dependence of the reciprocal of τε for T < 4K have been observed. The linear dependence τε−1 ≈ T in the Bloch-Gruneisen regime is direct evidence of the predominance of the piezo-electric mechanism of electron-phonon interaction in non-elastic electron scattering processes. The values of τε in this regime are in very good agreement with the results of the Karpus theory. At higher temperatures, where the deformation-potential scattering becomes noticeable, a substantial disagreement between the experimental data and the theoretical results is observed.
|
|