Ozhegov, R. V., Gorshkov, K. N., Vachtomin, Y. B., Smirnov, K. V., Finkel, M. I., Goltsman, G. N., et al. (2014). Terahertz imaging system based on superconducting heterodyne integrated receiver. In C. Corsi, & F. Sizov (Eds.), Proc. THz and Security Applications (pp. 113–125). Dordrecht: Springer Netherlands.
Abstract: The development of terahertz imaging instruments for security systems is on the cutting edge of terahertz technology. We are developing a THz imaging system based on a superconducting integrated receiver (SIR). An SIR is a new type of heterodyne receiver based on an SIS mixer integrated with a flux-flow oscillator (FFO) and a harmonic mixer which is used for phase-locking the FFO. Employing an SIR in an imaging system means building an entirely new instrument with many advantages compared to traditional systems.
In this project we propose a prototype THz imaging system using an 1 pixel SIR and 2D scanner. At a local oscillator frequency of 500 GHz the best noise equivalent temperature difference (NETD) of the SIR is 10 mK at an integration time of 1 s and a detection bandwidth of 4 GHz. The scanner consists of two rotating flat mirrors placed in front of the antenna consisting of a spherical primary reflector and an aspherical secondary reflector. The diameter of the primary reflector is 0.3 m. The operating frequency of the imaging system is 600 GHz, the frame rate is 0.1 FPS, the scanning area is 0.5 × 0.5 m2, the image resolution is 50 × 50 pixels, the distance from an object to the scanner was 3 m. We have obtained THz images with a spatial resolution of 8 mm and a NETD of less than 2 K.
|
Averkin, A. S., Shishkin, A. G., Chichkov, V. I., Voronov, B. M., Goltsman, G. N., Karpov, A., et al. (2014). Tunable frequency-selective surface based on superconducting split-ring resonators. In 8th Metamaterials.
Abstract: We study a possibility to use the 2D superconducting metamaterial as a tunable frequency-selective surface (FSS). The proposed FSS is made of sub-wavelength size (l/14) metamaterial unit cells, where a split-ring resonator is embedded in a small iris aperture in a metal plane. The split-ring resonator is made of NbN film, and its resonance frequency is tuned by the temperature of the sample, changing the kinetic inductance of NbN film. The Ansoft HFSS simulation predicts the FSS tuning range of about 10-20 %. The developed superconducting FSS may be used as a tunable band-pass filter or modulator.
|
Pütz P., Büchel D., Jacobs K., Schultz M., Honingh C.E., & Stutzki J. (2014). Waveguide Hot Electron Bolometer Mixer development for upGREAT. Kosma, .
Abstract: We report on our hot electron bolometer mixer development for the focal plane array extension upGREAT of the German Receiver for Astronomy at Terahertz frequencies (GREAT) operated on SOFIA. For (up)GREAT we have pushed the waveguide technology to 4.7 THz and present RF performance results. We describe the RF planar circuit design, the micro fabrication employing NbN microbridges on 2 µm thin Si membrane substrates and the machining technology used for the waveguides. One of the 4.7 THz mixers was used in the high frequency channel on GREAT in May 2014 and performed as expected from the laboratory characterization.
|
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.
|
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.
|
