Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2024, выпуск 7 » Статья стр. 1060
<<<>>>
Прогресс технологии RFTES-детекторов
Министерство образования и науки Российской Федерации, Приоритет 2030, К2-2022-029
Российский научный фонд, 24-29-20298
Шитов С.В. 1,2, Ким Т.М.1, Соломатов Л.С.1, Руденко Н.Ю.1, Меренков А.В.1, Ермаков Ан.Б.2, Чичков В.И.1
1Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
2Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
Email: Sergey3e@gmail.com
Поступила в редакцию: 16 мая 2024 г.
В окончательной редакции: 16 мая 2024 г.
Принята к печати: 16 мая 2024 г.
Выставление онлайн: 1 июля 2024 г.
PDF версия
Рассмотрено современное состояние исследований и разработок отечественной технологии детектирования сверхслабых терагерцовых сигналов на основе высокочастотного разогрева сверхпроводящего абсорбера комбинацией токов резонатора на частотах около 1.5 GHz и сигнала с планарной антенны в диапазоне частот 550-750 GHz при температурах 50-400 mK, названной RFTES-технологией. Новая технология имеет своей целью создание прямых детекторов терагерцового диапазона аттоваттной чувствительности и уже продемонстрировала функционал, близкий к теоретически возможному для экспериментальных условий. Проводится сравнение с известными сверхпроводящими детекторами, обсуждаются конкурентные преимущества и перспективы для применения в интегральных схемах, включая многоэлементные изображающие матрицы, а также обнаруженный недавно сильный кинетический эффект в пленке гафния при температурах около 100 mK. Проанализированы перспективы развития технологии RFTES в направлении создания более сложных устройств таких, как дифференциальные детекторы и активные интегральные детекторы с квантовой чувствительностью, а также источники термодинамического шума для калибровки терагерцовых детекторов с пиковаттным тепловыделением. Ключевые слова: сверхпроводящий абсорбер, пленки гафния, ниобий, RFTES-технологии.
  1. J. Clarke, P.L. Richards, N.H. Yeh. Appl. Phys. Lett., 30, 664 (1977). https://doi.org/10.1063/1.89278
  2. D.E. Prober. Appl. Phys. Lett., 62, 2119 (1993). https://doi.org/10.1063/1.109445
  3. J.S. Lee, J. Gildemeister, W. Holmes, A. Lee, P. Richards. Appl. Opt., 37 (16), 3391 (1998). https://doi.org/10.1364/AO.37.003391
  4. K.D. Irwin, G.C. Hilton. Topics Appl. Phys., 99, 63 (2005). https://doi.org/10.1007/10933596_3
  5. N. Bluzer. J. Appl. Phys., 78, 7340 (1995). https://doi.org/10.1063/1.360383
  6. P.K. Day, H.G. LeDuc, B.A. Mazin, A. Vayonakis, J. Zmuidzinas. Nature, 425, 817 (2003). https://doi.org/10.1038/nature02037
  7. B.S. Karasik, W.R. McGrath, H.G. LeDuc, M.E. Gershenson. Supercond. Sci. Tecnol., 12, 745 (1999). https://doi.org/10.1088/0953-2048/12/11/316
  8. A. Shurakov, Y. Lobanov, G. Goltsman. Supercond. Sci. Technol., 29 (2), 023001 (2016). https://doi.org/10.1088/0953-2048/29/2/023001
  9. С.В. Шитов. Письма в ЖТФ, 37 (19), 88 (2011). https://doi.org/10.21883/PJTF.2021.24.51791.18897 [S.V. Shitov. Tech. Phys. Lett., 37 (10), 932 (2011). https://doi.org/10.1134/S1063785011100117]
  10. T.M. Lanting, H.M. Cho, J. Clarke, W.L. Holzapfel, A.T. Lee, M. Lueker, P.L. Richards, M.A. Dobbs, H. Spieler, A. Smith. Appl. Phys. Lett., 86, 112511 (2005). https://doi.org/10.1016/j.phpro.2012.02.476
  11. K.D. Irwin, K.W. Lehnert. Appl. Phys. Lett., 85, 2107 (2004). https://doi.org/10.1063/1.1791733
  12. Электронный ресурс. Режим доступа: https://www.premwave.com/microwave-components/frequency-meters.php
  13. B.S. Karasik. Private Сommunications (2011)
  14. A. Kuzmin, S.V. Shitov, A. Scheuring, J.M. Meckbach, K.S. Il'in, S. Wuensch, A.V. Ustinov, M. Siegel. IEEE Trans. Terahertz Sci. Techn., 3 (1), 25 (2013). https://doi.org/10.1109/TTHZ.2012.2236148
  15. А.В. Меренков, Т.М. Ким, В.И. Чичков, С.В. Калинкин, С.В. Шитов. ФТТ, 64 (10), 1404 (2022). https://doi.org/10.21883/FTT.2022.10.53081.50HH
  16. S.V. Shitov, N.N. Abramov, A.A. Kuzmin, M. Merker, M. Arndt, S. Wuensch, K.S. Ilin, E.V. Erhan, A.V. Ustinov, M. Siegel. IEEE Trans. Appl. Supercond, 25 (3), (2014). https://doi.org/10.1109/TASC.2014.2385090
  17. A.V. Merenkov, V.I. Chichkov, A.B. Ermakov, A.V. Ustinov, S.V. Shitov. IEEE Trans. Appl. Supercond., 27 (4), 1 (2017). https://doi.org/10.1109/TASC.2017.2655507
  18. A.V. Merenkov, V.I. Chichkov, A.B. Ermakov., A.V. Ustinov, S.V. Shitov. IEEE Trans. Appl. Supercond., 28 (7), 282798110 (2018). https://doi.org/10.1109/TASC.2018.2827981
  19. Т.М. Ким, А.В. Меренков, Ан.Б. Ермаков, Л.С. Соломатов, В.И. Чичков, С.В. Шитов. ЖТФ, 93 (7), 995 (2023). https://doi.org/10.21883/JTF.2023.07.55759.117-23
  20. D.C. Mattis, J. Bardeen. Phys. Rev., 111, 412 (1958). https://doi.org/10.1103/PhysRev.111.412
  21. Н.Н. Абрамов. ЖТФ, 86 (2), 46 (2016). [N.N. Abarmov. Tech. Phys., 61 (2), 2, 202 (2016). https://doi.org/10.1134/S106378421602002X]
  22. А.Ф. Андреев. ЖЭТФ, 46 (5), 1823 (1964)
  23. E.M. Gershenzon, M.E. Gershenzon, G.N. Gol'tsman, A.M. Lyul'kin, A.D. Semenov, A.V. Sergeev. Sov. Phys., 97 (3), 901 (1990).
  24. A. Sergeev, M. Reizer. Int. J. Mod. Phys. B, 10, 635 (1996). https://doi.org/10.1142/S021797929600026X
  25. M.E. Gershenson, D. Gong, T. Sato, B.S. Karasik, A.V. Sergeev. Appl. Phys. Lett., 79, 2049 (2001). https://doi.org/10.1063/1.1407302
  26. A.V. Sergeev, V.V. Mitin, B.S. Karasik, Appl. Phys. Lett., 80, 817 (2002). https://doi.org/10.1063/1.1445462
  27. Л.С. Соломатов, А.В. Меренков, С.В. Шитов. Теоретическое исследование автоколебаний в RFTES-детекторе. Нанофизика и наноэлектроника. Тр. XXVIII Междунар. cимп. (ИФП РАН, Нижний Новгород, 11-15 марта 2024 г.), т. 1, 560 с. ISBN 978-5-8048-0123-7
  28. M.D. Audley, W.S. Holland, W.D. Duncan, D. Atkinson, M. Cliffe, M. Ellis, X. Gao, D.C. Gostick, T. Hodson, D. Kelly, M.J. MacIntosh, H. McGregor., T. Peacocke, I. Robson, I. Smith, K.D. Irwin, G.C. Hilton, J.N. Ullom, A. Walton, C. Dunare, W. Parkes, P.A.R. Ade, D. Bintley, F. Gannaway, M. Griffin, G. Pisano, R.V. Sudiwala, I. Walker, A. Woodcraft, M. Fich, M. Halpern, G. Mitchell, D. Naylor, P. Bastien. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 520, 479 (2004). https://doi.org/10.1016/j.nima.2003.11.378
  29. G.B. Rebeiz. Proceed. IEEE, 80, 11 (1992). https://doi.org/10.1109/5.175253
  30. Электронный ресурс. Режим доступа: https://www.tydexoptics.com/
  31. M. Kominami, D.M. Pozar, D.H. Schaubert. IEEE Trans. Ant. Propag., AP-33, 600 (1985). https://doi.org/10.1109/TAP.1985.1143638
  32. А.В. Уваров, С.В. Шитов, А.Н. Выставкин. Успехи современной радиоэлектроники, 8, 43 (2010)
  33. С.В. Шитов (Патент РФ на изобретение N2801920 от 28 декабря 2022)
  34. С.В. Шитов. ЖТФ, 93 (7), 988 (2023). https://doi.org/10.21883/JTF.2023.07.55758.116-23
  35. Н.Ю. Руденко, С.В. Шитов. Разработка активного терагерцового RFTES-детектора. Нанофизика и наноэлектроника. Тр. XXVIII Междунар. симп. (ИПФ РАН, Нижний Новгород, 11-15 марта 2024 г.), т. 1, 560 с., ISBN 978-5-8048-0123-7
  36. G.V. Prokopenko, S.V. Shitov, D.V. Balashov, P.N. Dmitriev, V.P. Koshelets, J. Mygind. IEEE Trans. Appl. Supercond., 11 (1), 1239 (2001). https://doi.org/10.1109/TASC.2003.814146
  37. Т.М. Ким, С.В. Шитов. Письма в ЖТФ, 47 (24), 13 (2021). https://doi.org/10.21883/PJTF.2021.24.51791.18897
  38. Т.М. Ким, В.И. Чичков, С.В. Шитов. Исследование термодинамического излучателя с СВЧ разогревом для калибровки RFTES-детектора. Нанофизика и наноэлектроника. Тр. XXVIII Междунар. симп. (ИПФ РАН, Нижний Новгород, 11-15 марта 2024 г.), т. 1, 560 с., ISBN 978-5-8048-0123-7

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme