Когерентные и некогерентные сверхпроводниковые терагерцовые детекторы на основе тонких пленок NbN и YBaCuO тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат физико-математических наук Меледин, Денис Владимирович

• Меледин, Денис Владимирович
• кандидат физико-математических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Меледин, Денис Владимирович

введение.з

Глава 1 Обзор литературы.

§1.1 Супергетеродинные приемники субмиллиметрового диапазона длин волн на основе ДБШ и СИС.

§1.2 Эффект электронного разогрева в сверхпроводниках.

§1.3 Смесители на электронном разогреве с фононным каналом охлаждения.

§1.4 Соотношения Джозефсона

§1.5 YBaCuO ДП на бикристаллической подложке

§1.6 Выводы и постановка задачи.

Глава 2 Экспериментальные установки и методики измерений.

§2.1 Технологические аспекты изготовления NbN смесителей и ВТСП джозефсоновских переходов на бикристаллической подложке.

2.1.1 Волноводные NbN смесители

2.1.2 ВТСП джозефсоновские переходы на бикристаллических подложках

§2.2 Методика измерения шумовой температуры NbN НЕВ смесителей

§2.3 Методика измерения полосы преобразования волноводных NbN смесителей.

2.3.1 Традиционная схема с двумя монохроматическими источниками

2.3.2 Модуляционная методика измерений.

§2.4 Определение основных электрофизических параметров ДП.

§2.5 Исследование детекторного отклика ДП на бикристаллических подложках в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Когерентные и некогерентные сверхпроводниковые терагерцовые детекторы на основе тонких пленок NbN и YBaCuO»

Изучение межпланетного и межзвездного пространства происходит, главным образом, на основании исследования их электромагнитного излучения. За годы своего развития радиоастрономия обогатила человечество знаниями о природе явлений, происходящих внутри космических объектов и окружающего пространства. По мере развития технологии появились возможности проводить измерения в ранее недоступных субмиллиметровой (субмм) и дальней инфракрасной области спектра (дальняя ИК) с длинами волн от 100 до 1000 мкм (300 ГГц-3 ТГц), именуемой терагерцовым диапазоном. В этом диапазоне спектр излучения Вселенной включает в себя порядка 40 тыс. отдельных линий, но произвести наблюдения удалось только нескольких тысяч из них [1, 2]. В силу того, что основные исследуемые объекты имеют температуру порядка 100 К, максимум их спектра излучения находится именно в этих областях спектра. По данным, полученным в рамках проекта NASA Cosmic Background Explorer (СОВЕ), излучение, приходящееся на субмиллиметровый и дальний инфракрасный диапазоны, составляет около половины регистрируемой яркости наблюдаемых галактик, включая Млечный путь [3]. Характерные линии излучения атомов и молекул, таких как С+ (1.9 ТГц) - самой яркой линии в Млечном пути в ТГц диапазоне, воды, СО могут дать исчерпывающую информацию об областях формирования звезд, где окружающий их газ облучается горячей молодой звездой.

Вращательные переходы молекул некоторых газов, находящихся в атмосфере и верхней тропосфере, таких как вода, кислород, хлор, соединения азота могут служить для мониторинга целостности озонового слоя, и причин его разрушения; глобального потепления и загрязнения атмосферы.

Проведение радиоастрономических наблюдений с поверхности Земли затруднено сильным поглощением терагерцового излучения в атмосфере, в основном парами воды. Для проведения исследований с поверхности Земли на частотах близких к 1 ТГц и выше возможно использовать только так называемые окна прозрачности с относительно высоким коэффициентом пропускания [1,4]. На сегодняшний день только начинается освоение окон прозрачности около 1.03, 1.35 и 1.5 ТГц, коэффициент пропускания атмосферы, в которых не больше 40%, например, в высокогорных областях Чили [4, 5*]. Условия проведения наблюдений вынуждают создавать радиообсерватории в труднодоступных высокогорных районах или с базированием на самолете, воздушном шаре или искусственном спутнике. В настоящее время существует несколько крупных меду народных проектов по созданию как наземных обсерваторий: APEX [6, 7] ALMA [8], так и размещенных на борту космических аппаратов: HERSHEL [9], SPIRIT [10]. В ближайшем будущем с их помощью будет собираться информация о космических объектах Вселенной.

Прогресс в разработке и создании приемников для терагерцового диапазона происходит быстрее, чем в других областях субмиллиметровых технологии (например, в разработке гетеродинов). Интерес представляет не только рекордные параметры таких приборов, но и фундаментальные исследования природы физических процессов в используемых материалах. Применение тех или иных типов приемников зависит непосредственно от поставленных задач.

На частотах ниже 100 ГГц чувствительность приемников излучения не является критическим параметром отбора, потому что принимаемое электромагнитное излучение можно предварительно усилить при помощи малошумящих полупроводниковых усилителей [11]. На более высоких частотах предварительное усиление сопряжено со значительными трудностями, поэтому его чувствительность является решающим критерием отбора приемников.

В ряде задач, где не требуется высокого разрешения, оправдано применение приемников прямого детектирования (некогерентных). Чувствительность таких приемников увеличивается при увеличении частотной полосы приема и времени интегрирования [12].

В качестве приемников прямого детектирования используются, например, разные виды болометров, работающие как при комнатной температуре, так и в криостатных системах при низких температурах. Для последних, значение мощности эквивалентной шуму (NEP) может составлять

1 "Я 1Q 1 /о

10" - 10 Вт/Гц [13, 14]. Частотная полоса таких приемников определяется входными оптическими фильтрами и обычно составляет 50100 ГГц [15].

Здесь же находят широкое применение детекторы на основе джо-зефсоновских переходов (ДП) [16]. Современные технологии позволили создать на основе низкотемпературных сверхпроводников (НТСП) высокочувствительные детекторы и смесители с шумовой температурой до нескольких десятков Кельвин [17], 18]. Открытие высокотемпературной проводимости (ВТСП) [19] позволило расширить частотный диапазон применения (до нескольких терагерц) устройств на их основе [20], благодаря наличию у ВТСП материалов большей величины энергетической щели по сравнению с их низкотемпературными аналогами.

Однако, увеличение критической температуры подняло и собственные шумы ВТСП приемников [21] по сравнению с НТСП ДП, что затрудняет их применение. Так фликкер шум «1/(» обычно возрастает на 1-2 порядка [22]. К настоящему времени уже накоплен значительный экспериментальный материал, посвященный взаимодействию излучения с ВТСП ДП. Наряду с уже достаточно изученными эффектами, общими для всех сверхпроводников, для объяснения особенностей этого взаимодействия привлекаются специфические механизмы, характерные для структур на основе ВТСП [23].

Сейчас в ВТСП обнаружено и исследовано несколько видов отклика на СВЧ излучение: болометрический [13], джозефсоновский [23], неравновесный отклик сверхпроводниковой пленки, находящейся в резистивном состоянии, связанный с разогревом электронной подсистемы под действием излучения [24, 25], отклик, связанный с изменением кинетической индуктивности пленки под действием излучения [26]. Важным представляется обнаружение и исследование других механизмов СВЧ отклика, и условия (частотный диапазон, характерные величины СВЧ мощности и т.д.), в которых они проявляются.

Заметим, что при создании приемных устройств на основе ДП, ввиду обычно малого значения их нормального сопротивления, необходимо добиваться улучшения их согласовании с принимаемым излучением.

В спектроскопии высокого разрешения (А,/ЛА,>106) применяются гетеродинные приемники (когерентные). Основным элементом такого приемника является нелинейный элемент, который смешивает сигнальное излучение малой мощности, улавливаемое антенной, с излучением большой мощности близкой частоты, подаваемым на смеситель от генератора (гетеродина). На выходе смесителя образуется сигнал на разностной частоте, который после усиления малошумящим усилителем регистрируется измерителем мощности.

До последнего времени в терагерцовом диапазоне в качестве приемного элемента использовались диоды Шоттки, работающие в широком диапазоне температур [27, 28, 29]. Тем самым они становились удобным вариантом бортового приемника, несмотря на резкое ухудшение чувствительности с ростом частоты. Для улучшения отношения сигнала к шуму обычно увеличивалась постоянная времени измерения. Однако большим минусом смесителей на диоде Шоттки является большая мощность гетеродина (порядка нескольких милливатт), что труднодостижимо в коротковолновой части субММ диапазона из-за отсутствия мощных перестраиваемых твердотельных источников излучения.

Значительный прогресс был достигнут с разработкой малошумящих смесителей, использующих туннельный переход "сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник" (СИС) [30, 31, 32]. Он состоит из двух сверхпроводников, разделенных ультратонким (несколько атомных слоев) оксидным слоем. Данный тип гетеродинного приемника сочетает предельно низкую шумовую температуру близкую к квантовому пределу с широкой полосой промежуточных частот, а также требует малую мощность гетеродина и отличается стабильностью к ее флуктуациям в процессе измерений. Однако шумовая температура СИС смесителя испытывает значительный рост, когда частота излучения приближается или превышает величину энергетической щели сверхпроводящего материала, из которого он изготовлен (порядка 0.7 ТГц для ниобия).

Та же причина вместе с большим токовым шумом сильно затрудняет использование в короткой субММ области длин волн смесителей на эффекте Джозефсона, хотя они часто применяются в миллиметровой (ММ) части спектра.

Из данного короткого обзора можно сделать вывод о том, что параметры существующих приемников в терагерцовом диапазоне не достаточны для решения некоторых важных практических задач. С этим и связана актуальность настоящей работы. Имеется необходимость в создании и детальном исследовании чувствительных приемников терагерцового диапазона как когерентных, так и некогерентных.

Инструментом для решения задач, не требующих высокого разрешения, могут послужить ВТСП приемники на основе эффекта Джозефсона. Одним из самых воспроизводимых типов YBaCuO ДП, являются ДП, изготовленные на бикристаллической подложке. Для них характерна малая электрическая емкость и наличие туннельной компоненты проводимости.

Ее происхождение было связано с неупругим резонансным туннелирова-нием квазичастиц через конечное число локализованных состояний (J1C). Применение цепочек ДП расширяет динамический и частотный диапазон, и позволяет улучшить согласование с принимаемым излучением. Исследование взаимодействия ММ и СубММ излучения с YBaCuO ДП на бикри-сталлической подложке и последовательных их цепочек важно для создания приемных устройств на их основе. При малой разрешающей способности, в комбинации с Фурье- или Гильберт-спектрометром, они находят применение в спектроскопии низкого и среднего разрешения (Я/АЛ< 104) [33].

Именно исследование особенностей отклика ВТСП ДП на принимаемое микроволновое излучение, в свете возможности использования данных структур в качестве детектора, является частью данного диссертационного исследования.

При необходимости высокого разрешения весьма обещающим является смеситель на эффекте разогрева электронов в резистивном состоянии сверхпроводников [34, 35], так как он не имеет частотных ограничений по механизму смешения [36] и не содержит реактивной компоненты, что облегчает задачу согласования смесителя с различными типами квазиоптических антенн.

Этот новый класс приборов, называемый в научной литературе hot-electron bolometer (НЕВ) появился в результате проведенных исследований энергетической релаксации электронов в разупорядоченных металлах и сверхпроводниках [37, 38, 39]. Как выяснилось, эффект электронного разогрева реализуется в сверхпроводниковой плёнке, находящейся в резистивном состоянии, под воздействием электромагнитного излучения. Если время электрон-фононного взаимодействия больше времени электрон-электронного взаимодействия, те.е, то энергетическое распределение квазичастиц (будем в дальнейшем говорить об электронах, в отличие от куперовских пар) соответствует распределению Ферми с эффективной электронной температурой (9, вообще говоря, отличной от её равновесного значения. Время релаксации электронной температуры, г®, определяет инерционность болометра на горячих электронах, а значит, и полосу промежуточных частот (ПЧ) НЕВ смесителя. Время г® зависит как от материала сверхпроводника, так и от его геометрии.

Заметим, что перевод пленки в резистивное состояние может произойти под воздействием многих факторов - сильного магнитного поля, внешнего высокочастотного излучения, высокой рабочей температуры. В последнем случае, может быть реализован прямой детектор на эффекте электронного разогрева с значением NEP~10"19 В/Гц /2 при Т=0.3 К. [14, 40].

Итак, если на пленку в резистивном состоянии действует электромагнитное излучение, то его энергия перераспределяется посредством электрон-электронного взаимодействия по электронной подсистеме, вызывая повышение ее температуры. Энергия от "разогретых" электронов, благодаря электрон-фононному взаимодействию, рассеивается на фононах с характерным временем re.ph, причем неравновесные фононы, не нагревая фононной подсистемы, будут выходить из пленки в подложку. Описанный канал охлаждения электронной подсистемы называется фононным и реализуется в случае «грязных» неупорядоченных плёнок с малым временем те.е. Фононы играют роль термостата и тем более эффективно, чем больше фононная удельная теплоёмкость по сравнению с электронной удельной теплоёмкостью (ср/се), и чем быстрее "горячие" фононы уходят из плёнки в подложку за время zesc. Полоса ПЧ смесителей с фононным каналом охлаждения будет определяться взаимным соотношением ср/се, времен resc и те.ер, достигая нескольких ГГц [41].

Для чистых пленок с большим коэффициентом диффузии электронов, D можно реализовать диффузионный канал охлаждения электронов

42, 43]. В этом случае длина чувствительного элемента смесителя L должна быть много меньше длины диффузии L<<//=tc ^jrephD , где ld - длина диффузии электронов за время re.Ph- Такое уменьшение длины смесителя позволит "разогретым" электронам уходить до рассеивания на фононах в контактные площадки из нормального металла, служащие термостатом. Полоса промежуточных частот (ПЧ) смесителя здесь будет обратно пропорциональна L , и для Nb при L=0.1 мкм полоса ПЧ может составлять ~9 ГГц [44]. Однако, здесь имеется целый ряд трудностей, определивших практическую трудность применения смесителя с диффузионным каналом охлаждения. Оптимальная по шумовой температуре область на вольт-амперной характеристике находится очень близко к точке ее срыва, что приводит к ухудшению стабильности приемника. Кроме того, малость размеров смесительного элемента делает смеситель весьма чувствительным к статическому электричеству. Изготовление структур столь малого размера сопряжено с определенными трудностями в связи с близостью к предельной точности существующего литографического оборудования. Необходимость обеспечения практически идеального контакта нормального металла и сверхпроводника, а материалы типа Nb или А1 склонны к быстрому окислению. Далее в обзоре литературы мы в основном будем касаться только первого указанного типа НЕВ смесителей.

Смеситель на эффекте электронного разогрева осуществляет нелинейное инерционное преобразование частоты [37,45 39, 38]. Высокая чувствительность такого смесителя обусловлена большой температурной крутизной сверхпроводящего перехода. Скорость остывания электронной подсистемы задает ширину полосы преобразования. В работах [34, 36] было предложено использовать пленки Nb и NbN для создания супергетеродинных приемников.

Вариация объема смесительного элемента не влияет на эффективность преобразования, но приводит лишь к изменению требуемой оптимальной мощности гетеродина и джоулевой мощности тока смещения. В силу ограниченности выходной мощности (до нескольких мкВт) существующих твердотельных источников, которые обычно применяются в реальных приемных системах (лазер или лампа обратной волны - реже), возможность уменьшения размеров смесителя выглядит очень полезной.

Существенное расширение полосы ПЧ для НЕВ смесителей с фо-нонным каналом охлаждения может быть достигнуто с использованием ультратонких пленок толщиной в единицы нанометров, а также с использованием подслоев для улучшения акустического согласования пленки с подложкой. Существующие методы напыления позволяют производить высококачественные пленки нитрида ниобия NbN толщиной 2-3 нм.

Согласование смесительного элемента с принимаемым электромагнитным излучением реализуется использованием квазиоптической или волноводной схем. В последнем случае, подложка из тонкого кристаллического кварца со смесителем и фильтрами располагается в короткозамк-нутой волноводной секции, со скалярной рупорной антенной [46]. В рамках данного исследования смесителей нас интересовали волноводные НЕВ смесители с фононным каналом охлаждения, изготовленные из NbN пленки толщиной 3-4 нм. Выбор кристаллического кварца в качестве материала подложки сделан из-за простоты механической обработки и малой диэлектрической проницаемости кварца. Однако значение полосы ПЧ таких вол-новодных смесителей, изготовленных на основе тонкой 3-4 нм пленки NbN, не превышает 2 ГГц. В наземных радиотелескопах в основном применяются волноводные схемы приемников (в том числе и СИС) благодаря лучшему согласованию с принимаемым излучением.

Таким образом, вопрос расширение полосы преобразования волно-водных NbN смесителей с фононным каналом охлаждения, которые имели бы низкую шумовую температуру и требовали малой оптимальной мощности гетеродина является весьма актуальным для практической радиоастрономии, в особенности для наблюдения далеких галактик из-за допле-ровского расширения спектральных линий. Кроме того, в связи с ограниченностью перестройки частоты гетеродинных источников излучения те-рагерцового диапазона, большее значение ПЧ дает возможность расширить детектируемый частотный диапазон.

К началу диссертационного исследования полученная шумовая температура волноводных NbN смесителей на частоте 0.6-0.8 ТГц составила 850 К [46]. Полоса ПЧ такого смесителя не превышала 2 ГГц. Позднее в работе [47] для волноводных смесителей была получена шумовая температура 1600 К на частоте гетеродина 1.035 ГГц. Указанные смесители тестировались при наблюдении спектральных линий СО (J=7->6) на частоте 805 ГГц, СО (J=6->5) на частоте 690 ГГц и СО (J=9->8) на частоте 1.0359 ТГц в Молекулярном облаке Ориона, проведенные на 10 метровом субмиллиметровом телескопе в обсерватории на г. Грахам (Mt.Graham) в штате Аризона, США [48].

Целью данной диссертационной работы является исследование волноводных смесителей на эффекте электронного разогрева, работающих в диапазонах частот 1-1.27 и 1.45-1.55 ТГц, из ультратонких сверхпроводящих пленок NbN, которые наряду с высокой чувствительностью имели бы широкую полосу промежуточных частот, обладали малой мощностью гетеродина и могли быть применены в практическом приемнике на телескопе. Еще одной целью было исследование свойств отклика ВТСП ДП и последовательных их цепочек на бикристаллической подложке на излучение субмиллиметрового диапазона.

Объектом исследования являлись волноводные смесители, изготовленные из пленок NbN толщиной 3-4 нм, напыленные на подложки из кристаллического кварца, а также ВТСП джозефсоновские переходы на бикристаллических подложках из Zr02 и GaNd03.

Исследование шумовых характеристик волноводных смесителей проводилось в диапазоне частот 1.0-1.27 ТГц и 1.45-1.55 ТГц. Измерение полосы преобразования смесителей проводилось на частотах 0.8 ТГц и 1.26 ТГц по оригинальной методике с использованием разогретого теплового источника.

Микроволновый отклик ВТСП ДП измерялся в диапазоне частот 131-148 ГГц и 0.53-0.55 ТГц.

В работе были получены следующие новые научные результаты.

1. Созданы и исследованы новые волноводные смесители для частот 1-1.27 ТГц на эффекте электронного разогрева с фононным каналом охлаждения из сверхпроводящих пленок NbN толщиной 3-4 нм с использованием подслоя MgO толщиной 200 нм

2. Впервые проведены измерения шумовой температуры NbN вол-новодного смесителя с подслоем MgO в диапазоне частот 1.451.55 ТГц. В экспериментах был впервые использован полностью твердотельный гетеродинный источник.

3. Впервые показана возможность значительного расширения полосы промежуточных частот волноводных NbN смесителей на кварцевой подложке до 3.7 ГГц за счет применения подслоя оксида магния между пленкой и подложкой. Предложена новая методика измерения полосы ПЧ смесителя при использовании нагретого тела в качестве источника сигнала.

4. Впервые обнаружено уменьшение времени релаксации электронной температуры волноводного NbN смесителя с увеличением напряжения при исследовании импеданса смесителя на промежуточной частоте.

5. Показана применимость модели неупругого резонансного тунне-лирования квазичастиц через конечное число локализованных состояний в проводящем канале для описания поведения зависимостей проводимости джозефсоновских переходов на бикристаллической подложке из галлата неодима GaNdC^.

6. Показано улучшение согласования джозефсоновских переходов и их последовательных цепочек с падающем излучением при облучении ДП со стороны подложки.

В результате сформулированы следующие положения, которые выносятся на защиту.

1. Волноводные смесители с подслоем MgO между сверхпроводящей пленкой NbN толщиной 3-4 нм имеют двухполосную шумовую температуру 1000 К при частоте излучения гетеродина 1.036 ТГц.

2. Шумовая температура волноводных NbN смесителей с подслоем MgO близка к двадцатикратному значению квантового предела и составляет 1450 К в диапазоне частот 1.44-1.56 ТГц при применении полностью твердотельного источника гетеродина.

3. Значение полосы промежуточных частот волноводных NbN разогрев-ных смесителей, изготовленных на подложке из кристаллического кварца с применением подслоя MgO, в оптимальной по шумовым параметрам точке достигает 3.7 ГГц и возрастает с увеличением напряжения смещения.

4. Время релаксации электронной температуры, полученное из исследования зависимости импеданса смесителя на ПЧ, уменьшается от 41 до 27 пс при увеличении напряжения смещения от оптимального до удвоенного оптимального.

5. Квазичастичная проводимость в ВТСП ДП на бикристаллической подложке из NdGa03 при V>VC осуществляется путем неупругого резонансного туннелирования через конечное число локализованных состояний.

Практическая значимость работы определяется созданием и использованием NbN волноводных смесителей терагерцового диапазона частот, являющихся основными элементами реального приемника. Такой приемник применяется для наблюдений спектральных линий СО (J 9-»8) молекулярного облака созвездия Ориона на частоте 1.0369 ТГц, проводимых на терагерцовом телескопе Смитсоновской астрофизической обсерватории (САО), установленном на вершине Cerro Sairecabur, Чили [49]. Это пока единственный в мире гетеродинный приемник терагерцового диапазона, работающий на частоте выше 1 ТГц.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка публикаций автора и литературы. Объем работы составляет 177 страницы, включая 40 рисунков и 7 таблиц. Библиография включает 164 наименования.

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Меледин, Денис Владимирович

Итак, основные результаты диссертации заключаются в следующем

1. Созданы и исследованы волноводные смесители на эффекте электронного разогрева с фононным каналом охлаждения для частот 1-1.27 ТГц. из сверхпроводящих пленок NbN толщиной 3-4 нм, напыленных на кварцевую подложку с использованием подслоя MgO толщиной 200 нм.

2. Реализован практический приемник с волноводным NbN смесителем применяющийся в настоящее время на Терагерцовом телескопе Смит-соновской астрофизической обсерватории в интервале частот 1.011.27 ТГц.

3. Впервые проведены измерения шумовой температуры NbN волновод-ного смесителя с подслоем MgO в диапазоне частот 1.45-1.55 ТГц с твердотельным гетеродинным источником. Шумовая температура близка к двадцатикратному значению квантового предела.

4. Предложена новая методика измерения полосы ПЧ смесителя при использовании нагретого тела в качестве источника сигнала.

5. Показана возможность значительного расширения полосы промежуточных частот волноводных NbN смесителей до 3.7 ГГц за счет применения подслоя оксида магния между пленкой и подложкой. Обнаружено расширение полосы ПЧ смесителя при увеличении напряжения.

6. Проведены измерения импеданса смесителя на промежуточной частоте. Показано, что постоянная времени смесителя, полученная из измерения импеданса, соответствует результатам измерения полосы смесителя. Полученное время релаксации электронной температуры т© уменьшается с увеличением приложенного напряжения.

7. Показано, что транспорт квазичастичной компоненты тока в ВТСП ДП на бикристаллической подложке из галлата неодима GaNd03. осуществляется путем неупругого резонансного туннелирования через конечное число локализованных состояний в проводящем канале.

8. Показано улучшение согласования ДП и их последовательных цепочек с падающем излучением при облучении со стороны подложки.

9. Получен селективный джозефсоновский отклик цепочки ДП на излучение с частотой 0.53 ТГц с оцененной шириной линии собственной джо-зефсоновской генерации 53 ГГц.

В заключении, автор хотел бы выразить признательность своему научному руководителю профессору Гольцману Григорию Наумович за постоянное внимание и руководство в осуществлении данного диссертационного исследования, а также при написании диссертации. Профессору Ильину Вадиму Алексеевичу, курировавшему работу над исследованием джозефсоновских переходов в рамках данной диссертации. Диссертация была бы далеко не полной без неоценимой помощи и содействия в работе доктора Эдварда Тонга и доктора Рэя Бланделла, а также всего коллектива Лаборатории субмиллиметровых приемников Смитсоновской астрофизической обсерватории. Хотелось бы выразить благодарность своим коллегам, С.И.Свечникову, С.И. Чередниченко, Ю.Б. Вахтомину, С.В. Антипову за плодотворные обсуждения, Д.Н. Лудкову за помощь в подготовке и проведению части экспериментов, Б.М. Воронову, К.В. Смирнову, Н.В. Кауровой за изготовление структур, а также обязательно В.М. Матвиенко, О.В. Минаевой, Р.В. Ожегову и всему коллективу Учебно-научного радиофизического центра МПГУ за помощь и неизменную дружескую поддержку.

Список публикаций автора

1.*A.P. Lipatov, V.A. Ilyin, A.A. Verevkin, D.V. Meledin, and O.V. Snigirev, "The Nature of the Response and Conductivity of YBaCuO Josephson Junctions made on YSZ Bicrystal Substrate", Proc. ISEC'97, V.2, P.129-134, 1997. 0,4 п.л. (авторских - 20%).

2.*A.A. Веревкин, B.A. Ильин, А.П. Липатов, Д.В. Мел един, А.А. Наумов "Характеристики последовательных цепочек YBaCuO джозефсонов-ских переходов на бикристаллической подложке", Письма в ЖТФ. 1998. Т.24. №24. С. 83-890, 0.3 п.л. (авторских - 25%).

3.*Д.В. Меледин, В.А. Ильин, А.П. Липатов, А.А. Наумов "Установка для измерения электрофизических параметров джозефсоновских переходов из высокотемпературных сверхпроводников", Учебный эксперимент в высшей школе. Саранск 1998. №1. С.27-35. 0,4 п.л. (авторских - 25%).

4.*D.V. Meledin, A.P.Lipatov, А.А.Verevkin, V.A.Ilyin, and V.A.Serjantov, "Conductivity and Microwave Response of YBaCuO Josephson Junctions on YSZ Bicrystal Substrate", IEEE Trans, on Applied Supercond, Vol. 9(2), P.3229,1999. 0,5 п.л. (авторских - 25%).

5.*D. Meledin, C.Y.-E. Tong, R. Blundell, N.Kaurova, K.Smirnov, B. Voronov, and G. Goltsman, "The sensitivity and IF bandwidth of waveguide NbN Hot Electron Bolometer mixers on MgO buffer layers over crystalline quartz," in Proc. 13th Int. Symp. on Space THz Technology, Cambridge, MA, USA, 2002, pp. 65-72. 0,4 п.л. (авторских - 25%).

6.*D. Meledin, C.Y.-E. Tong, R. Blundell, N.Kaurova, K.Smirnov, B. Voronov, and G. Goltsman, "Study of the IF bandwidth of NbN HEB mixers based on crystalline quartz substrate with an MgO buffer layer," IEEE Trans. Appl.

Supercond., vol.13, no.2, pp.164-167, June, 2003. 0,5 пл. (авторские не разделены).

7.*R. Blundell, J. Barrett, H. Gibson, C. Gottleib, T. Hunter, R. Kimberk, S. Leiker, D. Marrone, D. Meledin, S. Paine, D.C. Papa, R. Plante, P. Riddle, M. Smith, T. Sridharan, С. E. Tong, R. Wilson, M. Diaz, L. Bronfman, J. May, A. Otarola, S. J. Radford, "Prospects for Terahertz Radio Astronomy from Northean Chile", Proc. of 13 Int. Symp. on Space Terahertz Technology, Cambridge, MA, March 2002, p.159-163, 0,5 пл. (авторские не разделены).

8.*C.-Y. Edward Tong, D.V. Meledin, D. P. Marrone, S. N. Paine, H. Gibson and R. Blundell, "Near Field Vector Beam Measurements at 1 THz," IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 13, pp. 235-237, June 2003. 0,2 пл. (авторские не разделены).

9.*C.-Y. Edward Tong, D. Meledin, D. Loudkov, J. Kawamura, N. Erickson, I. Mehdi, R. Blundell, and G. Gol'tsman, "A 1.5 THz Hot-Electron Bolometer Mixer Operated by a Planar Diode Based Local Oscillator," IEEE MTT-S Digest, pp. 751-754, Philadelphia, PA, June 2003. 0,2 пл. (авторские не разделены).

Заключение.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Меледин, Денис Владимирович, 2003 год

1. G. Phillips and J. Keene, Submillimeter astronomy, Proc. 1.EE,vol. 80, pp. 1662-1678, Nov. 1992.

2. P. H. Siegel, Terahertz Technology, Proc. IEEE, vol. 50, No. 3, March 2002, pp. 910-928.

3. D. Leisawitz, et al., Scientific motivation and technology requirements for the SPIRIT and SPECS far-infrared/submillimeter space interferometers, in Proc. SPIE, vol. 4013, Munich, Germany, Mar. 29-31, 2000, pp. 36^6.

4. V. Belitsky "MM and sub-mm instrumentation for radio astronomy," presented on Masers and Molecules workshop, Sept. 18-19, 2003, Sarohus, Sweden.

5. J.Black "Scientific drivers for APEX," presented on Masers and Molecules workshop, Sept. 18-19, 2003, Sarohus, Sweden.

6. R. L. Brown, "Technical specification of the millimeter array," Proc.SPIE-Int. Soc. Opt. Eng., no. 3357, pp. 231-^41, 1998.

7. N. Wyborn, "The HIFI heterodyne instrument for FIRST: Capabilities and performance," in Eur. Space Agency Symp., Grenoble, France, Apr.15.17, 1997, pp. 19-24.

8. K. Rohlfs, T.R. Wilson, "Tools of Radioastronomy," Third Edition, Spriger, 2002.

9. P. L. Richards, "Bolometers for infrared and millimeter waves," J. Appl.Phys., vol. 76, no. 1, pp. 1-24, July 1994.

10. B. S. Karasik, W. M. McGrath, E. M. Gershenson, and A. Sergeev,"Hot-electron direct detectors: Feasibility of NEP 10 W/pHz atsubmillimeter waves," presented at the Space Astrophys. Detectors andDetector Tech. Workshop, Baltimore, MD, June 26-30, 2000.

11. J.E.Carlstrom and J.Zmuidzinas, "Millimeter and Submillimeter Techniques", "Reviews of Radio Science 1993-1995", ed. W.R.Stone, Oxford, The Oxford University Press., 1996

12. Josephson B.D. Possible new effects in superconductor tunneling. // Phys. Lett. 1962. V. 1. №7. P. 251-263.

13. Yu. Ya. Divin, O.Yu. Polyansky, and A.Ya.Shul'man, "Incoherent radiation spectroscopy by means of Josephson effect," Sov. Tech. Phys. Lett., v.6, pp. 454-455,1980.

14. Розанов Б.А., Розанов С.Б. Приемники миллиметровых волн. М., Радио и связь, 1989. 168 с.

15. Bednorz J.G., Muller К.А. Possible high Тс superconductivity in the Ba-La-Cu-O system. //Phys. B. Condensed Matter, V.64, p.189-192,1987.

16. M.Tarasov, A.Shul'man, O.Polyansky, E. Kosarev, Z.Ivanov et al., "350750 ГГц Response and Noise in YBCO bicrystal Josephson Junctions," IEEE Trans. Appl. Conduc,

17. E.N. Grossman, L.R. Vale, D.A.Rudman "Microwave noise in high-Tc Jo-sephson Junctions," Appl. Phys. Lett., v.66, pp.1680-1682, 1995.

18. A.H.Miklich, J. Clark, M.S. Colclough, and K.Char," Flicker (1/f) noise in biepitaxial grain boundary junctions of YbaCuO", Appl. Phys. Lett., v.60, 1899, 1992.

19. Kupriyanov M. Yu., Tsai J.S., "Progress in understanding the physics of HTS Josephson junctions", IEEE Trans, on Appl. Supercond. 1995. V. 5. №2. P. 2531-2534.

20. Гершензон Е.М.,Гершензон M.E., Гольцман Г.Н., Семенов А.Д., Сергеев А.В. Разогрев электронов излучением и время неупругого электрон-фононного рассеяния в соединении YBaCuO. // Письма в ЖЭТФ, 1987, Т.46, №6, С.226-228.

21. Sergeev A.V., Reizer M.Yu. Photoresponse mechanisms of thin superconducting films and superconducting detectors. //Int. Journ. Modern Phys. B. 1996. V10. №6. P.635-667.

22. G.N.Gol'tsman, P.Kouminov, I. Goghidze, E.M.Gershenzon. Nonequilibrium kinetic inductive response of YBaCuO thin films to low-power laser pulses // Physica C, 235-240,1979 (1994).

23. P.L. Richards et al, "Quasiparticle heterodyne mixing in SIS tunnel junctions", Appl.Phys.Lett, v.34, p.345, 1979.

24. C.Y.E. Tong, R. Blundell, S.Paine, D.C. Papa et al., "Design and characterization of 200-300 GHz fixed tuned SIS receiver," IEEE Trans, on Micr. Theory and Tech., v. 44, num.9, pp. 1548-1566,1996.

25. B. Jackson, A. Baryshev, G. de Lange et al., "Low noise 1 THz SIS mixer incorporated a NbTiN/Si02/Al tuning circuit, " Appl. Phys. Lett., vol. 79, num.3, 2001.

26. J.E.Carlstrom and J.Zmuidzinas, "Millimeter and Submillimeter Techniques", "Reviews of Radio Science 1993-1995", ed. W.R.Stone, Oxford, The Oxford University Press., 1996

27. E.M.Gershenzon, G.N.Gol'tsman, Yu.P.Gousev, A.I.Elant'ev, and

28. A.D.Semenov, "Electromagnetic Radiation Mixer Based on Heating in Resistive State of Superconductive Nb and YBaCuO Films," IEEE Trans, on Mag., vol. 27, №2, pp. 1317-1320, 1991.

29. E. M. Гершензон, M. E. Гершензон, Г. H. Гольцман, А. Д. Семенов, А.

30. B. Сергеев, "Разогрев квазичастиц в сверхпроводящей пленке, находящейся в резистивном состоянии" // Письма в ЖЭТФ. 1981. Т. 34. Вып. 5. С. 281-285.

31. Е. М. Гершензон, М. Е. Гершензон, Г. Н. Гольцман, А. Д. Семенов, А. В. Сергеев, "Разогрев электронов в резистивном состоянии сверхпроводника под действием электромагнитного излучения" // ЖЭТФ. 1984. Т. 86. Вып. 2. С. 758-774.

32. Е. М. Гершензон, М. Е. Гершензон, Г. Н. Гольцман, А. Д. Семенов, А. В. Сергеев,"Неселективное воздействие электромагнитного излучения на сверхпроводящую пленку в резистивном состоянии" // Письма в ЖЭТФ. 1982. Т. 36. Вып. 7. С. 241-244.

33. В. Karasik, В. Delaet, W.R. McGrath, J. Wei, M. Gershenson, A. Sergeev, "Experimental Study of Superconducting Hot-Electron Sensors for Submm Astronomy, " IEEE Trans. Appl. Supercond., 13(2), pp. 188-191, June 2003.

34. D.Prober, "Superconducting terahertz mixer using a transition-edge micro-bolometer" Appl.Phys.Lett. 62(17), 2119, 1993.

35. A. Skalare, W. R. McGrath, B. Bumble, H. G. LeDuc, P. Burke, A. Verhei-jen, R. Schoelkopf, D. Prober, "Large bandwidth and low noise in a diffusion-cooled hot-electron bolometer mixer", Appl.Phys.Lett. 68, 1558, 1996

36. P.J. Burke, R.J. Scholelkopf, D.E. Prober, A. Skalare, B.S.Karasik, M.C.Gaidis, W.R. McGrath, B. Bumble, and H.G. LeDuc, J.Appl.Phys. 85 (3), p.1644,1999.

37. E.M.Gershenzon, G.N.Gol'tsman, A.I.Elant'ev, B.S.Karasik, and S.E.Potoskuev, "Intense Electromagnetic Radiation Heating of Electrons of a Superconductor in the Resistive State," Sov. J. Temp. Phys., 14(7), 414-420, 1988.

38. E.Tong, J.Kawamura, T.Hunter, D.Papa, R.Blundell, F.Patt, G.Gol'tsman, E.Gershenzon, "Successful Operation of a 1 THz NbN Hot-Electron Bolometer Receiver," Proc.of 11th of Space Terahertz Technology, p.49-59, Ann Arbor, MI, USA, 2000.

39. J.Kawamura, T. R. Hunter, C.-Y. Edward Tong, R. Blundell, D. C. Papa, W. Peters, T. Wilson, C. Henkel, G. Gol'tsman, E. Gershenzon, "Ground-based terahertz CO spectroscopy towards Orion", A&A 394, 271-274 (2002)

40. D. Marrone, J. Barrett, J. Battat, F. Bensch, R.Blundell, M. Diaz, H. Gibson, T. Hunter, D. Meledin, S. Paine, D.C. Papa, S. J. Radford, M. Smith С. E. Tong, " A map of OMC-1 in J = 9-*8," submitted to ApJ, 2003

41. K.S.Hong, P.F.Marsh, G.I.Ng, D.Pavlidis, and C.H.Hong, "Optimization of MOVPE Grown InxAli.x/In0.53Ga0.47As Planar Heteroepitaxial Schottky Diodes for Terahertz Applications," IEEE Trans. Electron Devices, ED-41, pp. 14891497, 1994.

42. G.Chin, "Optically Pumped Submillimeter Diodes Heterodyne receivers: Astrophysical Observations and Recent Technical Developments." Proc. IEEE, 80, pp.1788-1799.

43. N.R.Erickson, "Low noise Submillimeter receivers Using Single-Diode Harmonic Mixers." Proc. IEEE, 80, pp. 1721-1728,1992.

44. J.R.Tucker, "Quantum limited detection in tunnel junction mixers", IEEE J.Quantum Electron., v.15, p.1234, 1979

45. J.R.Tucker and M. J.Feldman, "Quantum detection at millimeter wavelength", Rev. Mod. Phys.,v.57, p.1055, 1985

46. A.R.Kerr, "Some Fundamental and Practical Limitations on Broad-Band Matching to Capacitive Devices, and the Implications for SIS Mixer Design," IEEE Trans. Microwave. Theory Tech., 43, pp. 2-13,1995.

47. C.Y.E. Tong, R.Blundell, B. Bumble, J. Stern, H. Leduc," Sub-mm distributed quasipartical receiveremploying a non-linear transmission line," Proc. 7th Int. Symp. on Space Terahertz Technology, p.47, Charlottesville, Virginia, USA, March 1996

48. A. Karpov, J. Blondel, M.Voss, and K.Gundlach", IEEE Trans. Appl. Supercond., v.9, p.4456, 1999.

49. G. Chattopadhyay, F. Rice, D. Miller, H.G. LeDuc, and J. Zmuidzinas,"A 530-GHz Balanced Mixer," IEEE Microwave and Guided Wave Lett., vol. 9, no. 11, pp.467-469, Nov. 1999.

50. M.J. Wengler, "Submillimeter-Wave Detection with Superconducting Tunnel Diodes", Proc. of the IEEE, v.80, n.l 1, 1992

51. G.de Lange, J.J. Kuipers, T.M. Klapwijk et al., J. Appl. Phys., vol. 77, p. 1795,1995.

52. G.de Lange et al, "Development of a 170-210 GHz 3x3 micromashined SIS imaging array", Proc. 8th Int. Symp. on Space Terahertz Technology, p.518, Harvard University, USA, March 1997

53. Belitsky V., Tarasov M.A., "SIS Junction Reactance Complete Compensation", IEEE Trans, on Magnetic, , MAG- 27, v. 2, pt. 4, pp. 26382641, 1991.

54. V.Yu.Belitsky, E.L.Kollberg, "Tuning circuit for NbN SIS mixer", Proc. 7th Int. Symp. on Space Terahertz Technology, p.234, Charlottesville, Virginia, USA, March 1996

55. C.Y.E. Tong, L. Chen, and R. Blundell, "Theory of Distributed Mixing and Amplification in a Superconducting Quasi-Particle Nonlinear Transmission Line," IEEE Trans, on MTT., v. 45, num.7, pp. 1086-1092, 1997.

56. M.J.Feldman and S.Rudner, "Mixing with SIS arrays", Reviews of IR and MM Waves, K.J.Button, Ed. N.York, Plenum, p.47,1983

57. S.Shitov, M. Levitchev, A. Veretennikov, V. Koshelets et al, "Superconducting integrated receiver as 400-600 GHz tester for coolable device", IEEE Trans. Appl. Supercond., 11, n.l, pp. 832-835, 2001.

58. H .van de Stadt et al, "An improved ITHz waveguide mixer", Proc. 7th Int. Symp. on Space Terahertz Technology, p.536, Charlottesville, Virginia, USA, March 1996

59. J.R.Gao et al, "Fabrication of Nb-SIS mixers with UHV evaporated Al strip lines", Proc. 7th Int. Symp. on Space Terahertz Technology, p.538, Charlottesville, Virginia, USA, March 1996

60. H.G.LeDuc et al, "Submicron-area NbN/MgO/NbN tunnel junctions for SIS mixer applications", IEEE Trans.Magn., 27, p.3192, 1991

61. A. Karpov, D. Miller , F. Rice, J. Zmuidzinas et al.," Low noise 1.2 THz SIS receiver", Proc. 12th Int. Symp. on Space Terahertz Technology, p.21, San Diego, CA, USA, 2001.

62. F. Arams, C. Allen, B. Beyton, E. Sard, "Millimeter mixing and detection in bulk InSb", Proc. IEEE, vol. 54, pp. 308-318, 1966ю

63. E. H. Putley, "Impurity Photocondactivity in n-type InSb", Proc. Phys. Soc.,, vol.76, p. 802,1960.

64. J.X. Jang, J. Li, C.F. Musante, and K.S. Ingvesson, Appl.Phys.Lett., v.66, p. 1983,1995.

65. M.Lee, L.Pfeiffer, and K.West," Very Wide IF Bandwidth in High-Mobility Two-dimentional Electron Gas Semiconductor Heterostructure Mixers," Proc. 12th Int. Symp. on Space Terahertz Technology, p. 102, San Diego, CA, USA, 2001.

66. B.L.Altshuler and A.G.Aronov, in Modern Problems in Condenced matter Science, North-Holland Pub. Co. Amsterdam-NY, 1985.

67. W.H.Parker, Phys.Rev. В 12, 3667,1975.

68. N.Perrin and C.Vanneste, "Response of superconducting films to periodic optical irradiation", Phys. Rev. B28, 5150 (1983).

69. N.Perrin and C.Vanneste, "Dynamic behavior of a superconductor under time-dependent external excitation", J.Physique. 48,1311 (1987).

70. E.M.Gershenzon, M.E.Gershenzon, G.N.Gol'tsman, A.M.Lyul'kin, A.D.Semenov and A.D.Semenov, "Electron-phonon interaction in ultrathin Nb films", Sov.JJETP, v.70, pp.505-511,1990.

71. Yu.P.Gousev, G.N.Gol'tsman, A.D.Semenov, E.M.Gershenzon, R.S.Nebosis, M.A.Heusinger, and K.F.Renk, "Broadband ultrafast superconducting NbN detector for electromagnetic radiation", J.Appl.Phys., v.75, pp.3695-3697, 21994.Phys.

72. A.Rothwarf and B.N.Taylor, Phys.Rev.Lett. 19, 27, 1967.

73. S.B.Kaplan, "Acoustic matching of superconducting films to substrates", J. Low.Temp.Phys., v.37, pp.343-365,1979

74. S. Cherednichenko et al., Int. Symp. on Space THz Technology, Cambridge, USA, 245, (1997).

75. J.W.Bremer, and V.E. Newhouse, Phys.Rev. Lett.,vol.1, p. 282, 1958.

76. W.J. Skocpol, M.R. Beasley, and M. Tinkham, J. Appl. Phys., vol.45, p.4054, 1974.

77. D. W. Floet, E. Miedema, Т. M. Klapwijk, J. R. Gao, "Hotspot mixing: a framework for heterodyne mixing in superconducting hot electron bolometers", Appl. Phys. Lett. 74, 433 (1999).

78. D. W. Floet, Т. M. Klapwijk, J. R. Gao, P. A. J. De Krote, "Bias dependence of the thermal time constant in diffusion-cooled hot electron bolometer mixers, Appl. Phys. Lett. 77,1719 (2000)

79. H. Merkel, P. Khosropanah, D. W. Floet, P.Yagoubov et al.,"Conversion gain and fluctuation noise of phonon-cooled HEB in hot-spot model," IEEE Trans, on MTT., v. 48, no.4, pp. 690-699, 2000.

80. A. Semenov, and H.-W. Huebers, "Bandwidth of Hot Electron Bolometer Mixer according to the Hot Spot Model," IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.11, no.l, p. 196, 2001.

81. J. Mather, "Electrical self-heating calibration of nonideal bolometers," Appl. Optics., vol. 23, no. 18, pp. 3181-3183, Sept. 1984.

82. B. Karasik and A. Elantiev, "Analysis of the noise performance of a hoh-electron superconducting bolometer mixer," in Proc. 6th Int. Symp. on Space THz Technology, USA, 1995, pp. 229-246.

83. H.Ekstrom, B.Karasik, E.Kollberg, and S.K.Yngvesson, "Conversion Gain and Noise of Nb Superconducting Hot Electron Mixers," IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 43, pp. 938-947,1995.

84. G.N. Gol'tsman, B.S. Karasik, O.V. Okunev, A.L. Dzardanov, E.M. Gershenzon, H. Ekstrom, S. Jacobsson, E. Kollberg, IEEE Trans, on Appl. Supercond 5, 3065 (1995).

85. B.S. Karasik and A.I. Elantiev, Appl. Phys. Lett. 68, 853 (1996).

86. H.Ekstrom, B.S.Karasik, "Electron temperature fluctuation noise in hot-electron superconducting mixers", Appl.Phys.Lett. 66,3212(1995).

87. J. Shubert, A. Semenov, H.-W. Hubers wt al.," Noise temperature and sensitivity of NbN Hot-electron mixer at frequencies from 0.7 THz to 5.2 THz," Proc.of 10th of Space Terahertz Technology, pp.190-199, Charlottesville, VI, USA, 1999.

88. A.Semenov, G.N. Goltsman, R. Sobolewski, "Hot-Electron Effect in Superconductors and Its Applications for Radiation Sensors", LLE Review, V 87, pp 134-152, 2002.

89. N. Erickson, G. Narayanan, R. Grosslein, G.Chattopadhyay, A. Maestrini, E. Schlecht, I. Mehdi, and S.Martin, "1500 GHz tunable source using cascaded planarfrequency doublers," in Proc. 13th Int. Sym. Space THzTech, pp. 177186, Harvard Univ., Mar.2002.

90. Шриффер Дж. Теория сверхпроводимости. М., Наука, 1970, 416 с.

91. Гинзбург B.JL, Ландау Л.Д. К теории сверхпроводимости // ЖЭТФ. 1950. Т.20. С. 1064-1081.

92. Бароне А.Л. Патерно Дж. Эффект Джозефсона. Физика и применения. М. Мир. 1984.

93. Лихарев К.К. Введение в динамику джозефсоновских переходов. М., Наука, 1985.

94. Кошелец В.Г., Овсянников Г.А. Криогенные СВЧ устройства. // Зар. радиоэлектроника. 1983. N 6. С. 31-50.

95. Лихарев К.К., Мигулин В.В. Приемники миллиметрового диапазона на основе эффекта Джозефсона. (Обзор). // РЭ. 1980. Т.25. №6. С.1121-1142.

96. Лихарев К.К. Сверхпроводящие слабые связи: стационарные процессы // УФН. Т. 127. В. 2. С. 185-220.

97. Лихарев К.К. Физические основы криоэлектроники. // Зар. радиоэлектроника. 1983. №6. С. 4-15.

98. Gross R. et al. Physics and Technology of High Temperature Superconducting Josephson Junctions // IEEE Trans. On Appl. Supercond. 7. 2929. 1997

99. Лихарев К.К. Системы с джозефсоновскими контактами. М., МГУ. 1978, 446 С.

100. Асламазов Л.Г., Ларкин А.И. // Письма в ЖЭТФ. 1969. Т.9. С. 150-154.

101. Кулик И.О., Янсон И.К. "Эффект Джозефсона в сверхпроводящих туннельных структурах" М., Наука, 1970. 272 С.

102. M.Tarasov, E.Stepantsov, D.Golubev, Z.Ivanov, D.Chuvaev, "Submillimeter-Wave Mixing and Noise in HTS Josephson." IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.9, pp. 3761-3764, 1999.

103. Kanter H. and Vernon F.L. High frequency response of Josephson point contacts II J. Appl Phys. 1972. V. 43. PP. 3174-3183.

104. Гудков A.JI., Куликов B.A., Лаптев B.H. и др. Детектирующие свойства цепочек торцевых джозефсоновских переходов. // Письма в ЖТФ. 1987. Т. 13. №18. С.1109-1112.

105. Likharev К.К., Kuzmin L.S., Ovsyannikov G.A. Mutual phase locking in multijunction josephson arrays. // IEEE Trans. MAG. V.17. P.lll-115.1981.

106. Dai Y.D. and Kao Y.H. Voltage locking of dissimilar Josephson junction array in a resonant cavity // J. Low Temp. Phys. 1981. V 43. pp. 411-417.

107. Кузьмин Л.С., Лихарев K.K., Овсянников Г.А. Взаимная синхронизация джозефсоновских переходов // РЭ. 1981. Т. 26. С. 1067-1078.

108. Овсянников Г.А., Кузьмин Л.С., Лихарев К.К. Взаимная синхронизация в многоконтактных джозефсоновских структурах // РЭ. 1982. Т. 27. С. 1613-1621.

109. Аматуни Л.Э., Губанков В.Н., Овсянников Г.А. Исследование СВЧ свойств цепочек джозефсоновских мостиков. // ФНТ. 1983. Т.9. С. 939-943.

110. Hansen В., Lindelof М. Static and dynamic interaction between Josephson junctions // Rev of Modern Phys., v 56, N3, pp. 431 459. 1984.

111. Гудков А.Л., Куприянов М.Ю., Лихарев К.К. Свойства джозефсоновских переходов с прослойкой из аморфного кремния. // ЖЭТФ. 1988. Т. 94. №7. С. 318.

112. Гудков А.Л., Ильин В.А., Лаптев В.Н. и др. Сигнальные и шумовые характеристики последовательных цепочек торцевых джозефсоновских переходов. //ЖТФ. 1988. Т. 58. №11. С.2261-2263.

113. Бисли М.Р. Тонкие пленки высокотемпературных сверхпроводников. // ТИЕЭР. 1989. Т. 77. №8. С.57-76

114. Лихарев К.К., Семенов В.К., Зорин А.Б. Новые возможности для сверхпроводниковой электроники // Итоги науки и техники (ВИНИТИ АН СССР), сер. Сверхпроводимость. 1989. T.l. 74С.

115. Головашкин А.И. Высокотемпературные сверхпроводящие керамики. //УФН. 1987. Т. 152. №4. С. 553-573.

116. Dimos D., Chaudhari P., Manhart J., LeGoues F.K. Orientation dependence of grain-boundary crytical currents in YBa2Cu307 bicrystals. // Phys. Rev. Lett., 1988, V.61,№2, P. 219-222.

117. Dimos D., Chaudhari P., Manhart J. Superconducting transport properties of grain boundaries in YiBa2Cu307 bicrystals. // Phys. Rev. В 1990. V. 41. №7. P. 4038-4049.

118. Венгрус И.И. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук. М., МГУ, 1995

119. Глазман Л.И., Матвеев К.А. Неупругое туннелирование через тонкие аморфные пленки // ЖЭТФ, 1988. Т. 94. С. 332-341.

120. Венгрус И.И., Куприянов М.Ю., Снигирев О.В., и др. Механизм токо-переноса в джозефсоновских ВТСП ДП на бикристаллах. // Письма в ЖЭТФ, 1994. Т. 60. №5. С. 372-376.

121. Липатов А.П., Веревкин А.А., Венгрус И.И., Снегирев О.В. Природа СВЧ-отклика ВТСП ДП на бикристаллической подложке. // Письма в ЖЭТФ, 1996, В. 64.№6. С. 417-422.

122. Девятов И.А., Куприянов М.Ю. Неупругое резонансное туннелирование в S-Sm-S туннельных структурах. // Письма в ЖЭТФ. Т. 65. №2. С. 159-163. 1997.

123. Т. Saton, М. Hidaka, M.Yu. Kupriyanov, and J.S. Tsai, IEEE Trans. Appl. Supercond., 5, 2612 (1995).

124. Константинян К.И., Маштаков А.Д., Овсянников Г.А. и др. Микроволновый отклик джозефсоновского перехода в YBaCuO на подложке со ступенькой малой высоты. ЖЭТФ. 1995. Т. 107. В. 5. С. 1742-1755.

125. Ovsyannikov G.A., Constantinyan K.Y., Mashtakov A.D. et al. Microwave Spectrum of Josephson Radiation in Biepitaxial YBCO Junction // Proceedings of ISEC'95. P. 49-51, 1995.

126. Венгрус И.И., Красносвободцев С.И., Куприянов М.Ю. и др. Тонкопленочный ВТСП сквид-магнетометр на бикристаллической подложке SrTi03 // СФХТ 1994. Т. 6. С. 1730-1734.

127. D.K. Schroder, "Semiconductors materials and device characterisation," John Willey, NY, 1990.

128. G.K. Reeves, and H.B. Harrison, IEEE Electron Device Lett., EDL-3, p.lll, 1982.

129. M. Kroug, "Hot Electron Bolometric Mixers for a quasi-optical terahertz receiver", Ph.D. thesis, Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden, 2001.

130. Маресов А.Г. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук. М: МГУ, 1996.

131. Golovashkin, АЛ., Ekimov, E.V., Krasnosvobodtsev, S.I.; Pechen', E.V., "Single-crystal films of high-temperature superconductors with the perovskite structure," Pis'ma v ZhETF, v 47, n 3, 1988, p 157-159.

132. B. S. Karasik, M. C. Gaidis, W. R. McGrath, B. Bumble, and H. G. LeDuc, "A low-noise superconductive Nb hot-electron mixer at 2.5 THz," in Proc. 8th Int. Symp. on Space THz Technology, Cambridge, MA, USA, 1997, pp. 55-66.

133. Вольф E.J1. Принципы электронной туннельной микроскопии. Киев: Наукова Думка. 1990. 454 с.

134. Валитов Р.А., Дюбко С.В., Макаренко Б.И. Измерения на миллиметровых и субмиллиметровых волнах. М: Радио и связь. 1984. 296 с.

135. R. Blundell, and C.Y-.E. Tong,"Understanding noise in SIS mixers," Int. Jour. Of Infrared optics and mmwave, 1991.

136. J. Kawamura, S.Paine, and D.C. Papa,"Spectroscopic measurement of optical elements for submillimeter receivers," in Proc. 7th Int. Symp. on Space THz Technology, Charlottesville, VI, USA, 1997, pp. 349-355.

137. Е.М.Гершензон, Г.Н.Гольцман, Ю.П.Гусев, А.Д.Семенов, "Неравновесный отклик тонких пленок NbN на излучение миллиметрового и оптического диапазонов",

138. A.D.Semenov, R.S.Nebosis, Yu.P.Gousev, M.A.Heusinger, and K.F.Renk, Phys. Rev. B52, 581 (1995).

139. Beck A., Stenzel A., Froehlich O.M. et al. Fabrication and Superconducting Transport Properties of Bicrystal Grain Boundary Josephson Junctions on Different Substrates // IEEE Trans, on Appl. Supercond. 1995. V. 5. 1 2. P. 2192-2195.

140. Веревкин A.A., Ильин B.A., Липатов А.П. //СФХТ. 1995. Т.8. N.5-6. С.745-756.

141. G.A.Ovsyannikov, A.D. Mashtakov, I.M.Kotelanski et al. New Technique in Fabrication of High-Tc Superconducting Step-Edge Junctions // Proc. ISEC'97. 1997. V.2. P.76-78.