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 YBa2Cu3O7-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.