Читать онлайн «Проскальзывание фазы, поглощение электромагнитного излучения и формирование отклика в декторах»

МОСКОВСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ На правах рукописи Семенов Александр Владимирович Проскальзывание фазы, поглощение электромагнитного излучения и формирование отклика в детекторах на основе узких полосок сверхпроводников Специальность 01. 04. 03 — радиофизика Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель — доктор физико-математических наук Девятов И. А. МОСКВА 2010 Оглавление Введение 4 Глава 1. Обзор литературы 15 1. 1 Детектор на кинетической индуктивности . . . . . . . . . . 16 1. 2 Явление проскальзывния фазы . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1. 3 Сверхпроводниковый однофотонный детектор на основе тон- кой плёнки NbN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Глава 2. Теоретический анализ работы сверхпроводящего де- тектора микроволнового излучения на кинетической ин- дуктивности 31 2. 1 Модель детектора и формализмация задачи . . . . . . . . . 32 2. 2 Отклик кинетической индуктивности . . . . . . . . . . . . . 36 2. 3 Результаты численных расчётов . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2. 4 Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Глава 3. Проскальзывание фазы в диффузной сверхпроводя- щей нанопроволоке 50 3. 1 Формализация задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3. 2 Аналитическое решение в пределе больших магнитных полей 54 3. 3 Результаты расчётов порога свободной энергии . . . . . . . 56 3. 4 Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Глава 4. Оптимизация сверхпроводникового однофотонного детектора 62 2  4. 1 Наблюдение динамики резистивного состояния по откликам детекторов с малой кинетической индуктивностью . . . . . 62 4. 2 Применение сверхпроводниковых однофотонных детекторов, разрешающих число фотонов, в телекоммуникационных ли- ниях связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 4. 3 Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Заключение 73 Список публикаций автора 75 Литература 79 Приложение 87 3 Введение Прогресс, достигнутый в последнее десятилетие в технологии изготов- ления сверхпроводящих наноструктур, ознаменовал начало нового этапа в развитии сверхпроводниковой электроники, связанного с использованием структур с характерными размерами в плане порядка 100 нм.