МОДЕЛИРОВАНИЕ фликкер-шума В Бикристаллических джозефсоновскИХ переходаХ

 

В. Н. Губанков ¹, В. В. Павловский ¹, А. В. Снежко ^1,2

¹ Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

² Московский физико-технический институт

 

Статья поступила в редакцию 30 ноября 2015 г.

 

Аннотация. В работе представлена методика вычислений вольтамперной ха­рактеристики джозефсоновского перехода и отклика тока через пе­реход на внешнее электромагнитное излучение в при­сутствие 1/f флуктуаций критического тока и сопротивления в нормальном со­стоянии (фликкер-шума), а также результаты исследования влияния фликкер-шума на детекторные характеристики бикристаллического ДП из YBa₂Cu₃O_7-x с наклонными ося­ми [001]. Показано, что высокочастотные характеристики джозефсоновского пере­хода в случае фликкер-шума качественно совпадают с аналогичными характеристиками, полученными для случая тепловых шумов. При этом в первом случае возможно увеличение частотной полосы широкополосного детектирования ДП на ~18%. Из вычислений селективного детекторного отклика следует, что ширина линии генерации ДП в случае фликкер-шума в ~2 раза пре­вос­хо­дит соответствующий параметр для случая тепловых шумов при одинаковых амплитудах отклика. Таким образом полученные результаты продемонстрировали возможность существенного влияния фликкер-шумов на высокочастотные ха­ра­к­теристики бикристаллических ДП.

Ключевые слова: терагерцовая электроника, сверхпроводимость, джозефсоновский переход, фликкер-шум.

Abstract. Calculations of Josephson junction (JJ) IV-curve and response on external electromagnetic radiation in the presence of critical current and normal state resistance 1/f fluctuations (flicker noise) were performed. The influence of flicker-noise on JJ wide-band and selective detecting characteristics was investigated and com­pa­red with the influence of thermal noise. It was shown a qualitative coincidence of high-frequency JJ characteristics in the cases of flicker noise and normal current ther­mal fluctuations. In the case of flicker noise about 18% enhancement of classical detection fre­quency band is possible. A JJ oscillation linewidth is about twice greater in the case of flicker noise than in the case of thermal noise at the equal response am­plitudes. The results obtained show a possible significant influence of 1/f fluctuations on high-frequency JJ characteristics.

Key words: terahertz electronics, superconductivity, Josephson junction, flicker noise.