ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2022. №12
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.12.4
УДК: 51-37, 537.9, 53.05
ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ YBaCuO ДЖОЗЕФСОНОВСКОГО ПЕРЕХОДА
НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ШИРОКОПОЛОСНОГО ДЕТЕКТИРОВАНИЯ
Е.А. Матрозова1,2, Д.В. Мастеров1, С.А. Павлов1, А.Е. Парафин1, Л.С. Ревин1,2
1Институт физики микроструктур РАН, 603087, ГСП-105, Нижнй Новгород
2Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева,
Лаборатория сверхпроводниковой наноэлектроники,
603950, г. Нижний Новгород, Нижегородская область, Минина ул., 24
Статья поступила в редакцию 13 декабря 2022 г.
Аннотация. Для джозефсоновских бикристаллических YBaCuO переходов шириной 1,5 и 3 мкм измерен отклик на внешний сигнал частотой 165 ГГц. Для исследования были выбраны приемники с близкими значениями ICRN при гелиевых температурах и разными значениями RN. Измерены амплитуды ступеней Шапиро для различных мощностей внешнего сигнала и температур образцов. Измерена зависимость выходного шума по напряжению от рабочей точки, температуры, мощности внешнего сигнала. Показано, что флуктуации критического тока имеют наибольшее влияние на выходной шум приемника. Проведена оценка вольт-ваттной чувствительности и мощности эквивалентной шуму для частоты 165 ГГц. Проведено сравнение экспериментальных результатов с численными расчетами на основе модели резистивно-ёмкостного шунтированного джозефсоновского перехода. Показаны оптимальные рабочие диапазоны температур для каждой из структур.
Ключевые слова: YBaCuO джозефсоновский переход, бикристаллическая граница, широкополосный детектор, чувствительность, модель RCSJ.
Финансирование: Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 20-79-10384).
Автор для переписки: Ревин Леонид Сергеевич, rls@ipmras.ru
Литература
1. An D.Y., Yuan J., Kinev N., et al. Terahertz emission and detection both based on high-Tc superconductors: Towards an integrated receiver. Applied Physics Letters. 2013. V.102. P.092601. https://doi.org/10.1063/1.4794072
2. Volkov O., Pavlovskiy V., Gundareva I., Khabibullin R., Divin Y. In Situ Hilbert-transform spectral analysis of pulsed terahertz radiation of quantum cascade lasers by High-Tc Josephson junctions. IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology. 2021. V.11. P.330-338. https://doi.org/10.1109/TTHZ.2020.3034815
3. Masterov D.V., Parafin A.E., Revin L.S., et al. YBa2Cu3O7−δ long Josephson junctions on bicrystal Zr1−xYxO2 substrates fabricated by preliminary topology masks. Superconductor Science and Technology. 2017. V.30. P.025007. https://doi.org/10.1088/1361-6668/30/2/025007
4. Glushkov E.I., Chiginev A.V., Kuzmin L.S., Revin L.S. A broadband detector based on series YBCO grain boundary Josephson junctions. Beilstein Journal of Nanotechnology. 2022. V.13. P.325-333. https://doi.org/10.3762/bjnano.13.27
5. Gustafsson D., Lombardi F., Bauch T. Noise properties of nanoscale YBa2Cu3O7−δ Josephson junctions. Physical Review B. 2011. V.84. P.184526. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.84.184526
6. Vystavkin A.N., Gubankov V.N., Kuzmin L.S., et al. S-c-S junctions as nonlinear elements of microwave receiving devices. Revue de Physique Appliquée. 1974. V.9. P.79. https://doi.org/10.1051/rphysap:019740090107900
Для цитирования:
Матрозова Е.А., Мастеров Д.В., Павлов С.А., Парафин А.Е., Ревин Л.С. Влияние параметров YBaCuO джозефсоновского перехода на характеристики широкополосного детектирования. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2022. №12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.12.4