|
|
Смирнов, К. В., Чулкова, Г. М., Вахтомин, Ю. Б., Корнеев, А. А., Окунев, О. В., Дивочий, А. В., et al. (2014). Особенности разогрева и релаксации горячих электронов О-754 в тонкопленочных cверхпроводниковых наноструктурах и 2D полупроводниковых гетероструктурах при поглощении излучения инфракрасного и терагерцового диапазонов. МПГУ.
Abstract: В монографии рассмотрены основные особенности эффекта электронного разогрева в тонких сверхпроводниковых пленках и полупроводниковых гетеропереходах, возникающего при поглощении носителями заряда излучений терагерцового и инфракрасного диапазонов.
Значительная часть монографии посвящена представлению современных достижений при использовании указанного эффекта для создания приемных устройств с рекордными характеристиками: терагерцовых гетеродинных и болометрических приемников на основе сверхпроводниковых и полупроводниковых структур; сверхпроводниковых приемников одиночных ИК фотонов. В работе также подробно рассмотрены основы современной сверхпроводниковой тонкопленочной технологии.
Монография может быть полезна студентам старших курсов, аспирантам и начинающим исследователям, работающим в области физики твердого тела, оптики, радиофизики.
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
Гольцман, Г. Н., Корнеев, А. А., Антипов, А. В., Минаева, О. В., Дивочий, А. В., Антипов, С. В., et al. (2014). Способ фильтрации фонового излучения инфракрасного диапазона.
Abstract: Изобретение относится к способам уменьшения интенсивности фонового излучения инфракрасного диапазона. Способ фильтрации фонового излучения инфракрасного диапазона, падающего на сверхпроводниковый однофотонный детектор, включает передачу излучения инфракрасного диапазона с длиной волны 0,4-1,8 микрометров на сверхпроводниковый однофотонный детектор при помощи одномодового волокна, частично находящегося при температуре 4,0-4,4 К. При этом длина охлаждаемого участка одномодового волокна составляет 0,2-3,5 м. Технический результат заключается в повышении надежности работы фотонных детекторов. 2 з.п. ф-лы.
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
Антипов, А. В., Дивочий, А. В., Вахтомин, Ю. Б., Финкель, М. И., & Смирнов, К. В. (2014). Способ прецизионного позиционирования чувствительного элемента фотонного детектора.
Abstract: Изобретение относится к способам, позволяющим производить совмещение фотонных детекторов относительно оптического излучения. Способ прецизионного позиционирования чувствительного элемента фотонного детектора относительно амплитудно-модулированного оптического излучения включает смещение чувствительного элемента фотонного детектора постоянным током с последующей регистрацией электрического сигнала, возникающего на контактах детектора на частоте модуляции излучения. Полученный при этом сигнал используют как параметр, определяющий качество позиционирования. Обеспечивается повышение технико-эксплуатационных характеристик детектора.
|
|
|
|
Zhang, W., Miao, W., Zhong, J. Q., Shi, S. C., Hayton, D. J., Vercruyssen, N., et al. (2014). Temperature dependence of the receiver noise temperature and IF bandwidth of superconducting hot electron bolometer mixers. Supercond. Sci. Technol., 27(8), 085013 (1 to 5).
Abstract: In this paper we study the temperature dependence of the receiver noise temperature and IF noise bandwidth of superconducting hot electron bolometer (HEB) mixers. Three superconducting NbN HEB devices of different transition temperatures (Tc) are measured at 0.85 THz and 1.4 THz at different bath temperatures (Tbath) between 4 K and 9 K. Measurement results demonstrate that the receiver noise temperature of superconducting NbN HEB devices is nearly constant for Tbath/Tc, less than 0.8, which is consistent with the simulation based on a distributed hot-spot model. In addition, the IF noise bandwidth appears independent of Tbath/Tc, indicating the dominance of phonon cooling in the investigated HEB devices.
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
Tretyakov, I. V., Finkel, M. I., Ryabchun, S. A., Kardakova, A. I., Seliverstov, S. V., Petrenko, D. V., et al. (2014). Hot-electron bolometer mixers with in situ contacts. Radiophys. Quant. Electron., 56(8-9), 591–598.
Abstract: We report on the latest achievements in the development of superconducting hot-electron bolometer (HEB) mixers for terahertz superheterodyne receivers. We consider application ranges of such receivers and requirements for the basic characteristics of the mixers. Main features of the mixers, such as noise temperature, gain bandwidth, noise bandwidth, and required local-oscillator power, have been improved significantly over the past few years due to intense research work, both in terms of the element fabrication quality and in terms of understanding of the physics of the processes occurring in the HEB mixers. Contacts between the superconducting bridge and the planar antenna play a key role in the mixer operation. Improvement of the quality of the contacts leads simultaneously to a decrease in the noise temperature and an increase in the gain bandwidth of a mixer.
|
|
