RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2025
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2025

 / 

Июнь

←  →

Конференции и симпозиумы


Сверхпроводниковые генераторы терагерцового диапазона

† , ‡ , § , * , # , ° , & ,  
Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук, ул. Моховая 11, кор. 7, Москва, 125009, Российская Федерация

Практические устройства на основе элементов сверхпроводниковой электроники благодаря квантовой природе, уникальному набору параметров и криогенным рабочим температурам существенно превосходят системы, в основе работы которых лежат другие физические принципы. Рабочая частота сверхчувствительных приёмных устройств терагерцового (ТГц) диапазона достигла 1 ТГц, а их шумовая температура ограничена только квантовым пределом. Одним из наиболее перспективных направлений является разработка сверхпроводниковых генераторов ТГц-диапазона для интегральных приёмных систем. Такое приложение нестационарного эффекта Джозефсона представляется весьма естественным, однако множество разработок и исследований в десятках ведущих лабораторий мира долго не приводили к созданию генератора с требуемыми параметрами.

Текст pdf (2,4 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2024.12.039864
Ключевые слова: джозефсоновский генератор ТГц-диапазона, высококачественные туннельные переходы на основе ниобия, интегральный генератор гетеродина, ширина линии излучения, режим частотной и фазовой стабилизации
PACS: 07.57.−c, 74.81.Fa, 85.25.Cp (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2024.12.039864
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2025/6/d/
001570951300003
2-s2.0-105011868622
2025PhyU...68..584K
Цитата: Хан Ф В, Филиппенко Л В, Ермаков А Б, Парамонов М Е, Фоминский М Ю, Кинев Н В, Кошелец В П, Никитов С А "Сверхпроводниковые генераторы терагерцового диапазона" УФН 195 621–634 (2025)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 9 декабря 2024, 9 декабря 2024

English citation: Khan F V, Filippenko L V, Ermakov A B, Paramonov M E, Fominsky M Yu, Kinev N V, Koshelets V P, Nikitov S A “Superconducting terahertz generators” Phys. Usp. 68 584–596 (2025); DOI: 10.3367/UFNe.2024.12.039864

Список литературы (102) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (1) Похожие статьи (19)

  1. Tinkham M Introduction to Superconductivity (New York: McGraw-Hill Book Co., 1975); Пер. на русск. яз., Тинкхам М Введение в сверхпроводимость (М.: Атомиздат, 1980)
  2. Barone A, Paternó G Physics and Applications of the Josephson Effect (New York: John Wiley and Sons, 1982); Пер. на русск. яз., Бароне А, Патерно Дж Эффект Джозефсона. Физика и применения (М.: Мир, 1984)
  3. Likharev K K Dynamics of Josephson Junctions and Circuits (New York: Gordon and Breach Sci. Publ., 1986)
  4. Clarke J, Braginski A I (Eds) The SQUID Handbook: Applications of SQUIDs and SQUID Systems (Hoboken, NJ: Wiley-VCH, 2006)
  5. Weinstock H (Ed.) SQUID Sensors: Fundamentals, Fabrication and Applications (NATO Science Ser. E) Vol. 329 (Dordrecht: Springer, 2012)
  6. Semenov A D, Gol'tsman G N, Korneev A A Physica C 351 349 (2001)
  7. Gol'tsman G N et al Appl. Phys. Lett. 79 705 (2001)
  8. Pernice W H P et al Nat. Commun. 3 1325 (2012)
  9. Macklin C et al Science 350 307 (2015)
  10. White T C et al Appl. Phys. Lett. 106 242601 (2015)
  11. Aumentado J IEEE Microwave Mag. 21 (8) 45 (2020)
  12. Likharev K K, Semenov V K IEEE Trans. Appl. Supercond. 1 (1) 3 (1991)
  13. Bairamkulov R, De Micheli G IEEE Circuits Syst. Mag. 24 (2) 16 (2024)
  14. Rey-de-Castro R C et al IEEE Trans. Appl. Supercond. 11 1014 (2001)
  15. Кленов Н В и др Физика низких температур 43 991 (2017); Klenov N V et al Low Temp. Phys. 43 789 (2017)
  16. Tucker J R, Feldman M J Rev. Mod. Phys. 57 1055 (1985)
  17. Zmuidzinas J, Richards P L Proc. IEEE 92 1597 (2004)
  18. Tucker J IEEE J. Quantum Electron. 15 1234 (1979)
  19. Richards P L et al Appl. Phys. Lett. 34 345 (1979)
  20. Kerr A R, Feldman M J, Pan S-K Proc. of the Eighth Intern. Symp. on Space Terahertz Technology, Cambridge, MA, 25-27 March, 1997 (Eds R Blundell, E Tong) (Cambridge: Harvard Univ., 1997) p. 101
  21. Филиппенко Л В и др УФН 194 1207 (2024); Filippenko L V et al Phys. Usp. 67 1139 (2024)
  22. ALMA Observatory, https://www.almaobservatory.org/en/about-alma/
  23. The Event Horizon Telescope, https//eventhorizontelescope.org/
  24. Press Release (April 10, 2019): Astronomers Capture First Image of a Black Hole. The Event Horizon Telescope, https://eventhorizon-telescope.org/press-release-april-10-2019-astronomers-capture-first-image-black-hole
  25. Akiyama K et al (The Event Horizon Telescope Collab.) Astron. Astrophys. 681 A79 (2024)
  26. Millimetron SpaceObservatory, http://millimetron.ru/index.php/en/
  27. Новиков И Д и др УФН 191 404 (2021); Novikov I D et al Phys. Usp. 64 386 (2021)
  28. Herschel Space Observatory, https://www.herschel.caltech.edu/
  29. de Graauw Th et al Astron. Astrophys. 518 L6 (2010)
  30. Siles J V et al IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 8 596 (2018)
  31. Siles J V et al IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 14 607 (2024)
  32. NASA Jet Propulsion Laboratory. California Institute of Technology, https://www.jpl.nasa.gov/
  33. Jain A K et al Phys. Rep. 109 309 (1984)
  34. Darula M, Doderer T, Beuven S Supercond. Sci. Technol. 12 R1 (1999)
  35. Koshelets V P et al Fundamentals of Superconducting Nanoelectronics (NanoScience and Technology, Ed. A Sidorenko) (Berlin: Springer, 2011) p. 263
  36. Dmitriev P N, Filippenko L V, Koshelets V P Josephson Junctions. History, Devices, and Applications (Eds E L Wolf et al) (New York: Jenny Stanford Publ., 2017) p. 185
  37. Nagatsuma T et al J. Appl. Phys. 54 3302 (1983)
  38. Nagatsuma T et al J. Appl. Phys. 56 3284 (1984)
  39. Nagatsuma T et al J. Appl. Phys. 58 441 (1985)
  40. Qin J, Enpuku K, Yoshida K J. Appl. Phys. 63 1130 (1988)
  41. Koshelets V P et al IEEE Trans. Appl. Supercond. 15 960 (2005)
  42. Kleiner R et al Phys. Rev. Lett. 68 2394 (1992)
  43. Ozyuzer L et al Science 318 1291 (2007)
  44. Li M et al Phys. Rev. B 86 060505 (2012)
  45. Welp U, Kadowaki K, Kleiner R Nature Photon. 7 702 (2013)
  46. Kakeya I, Wang H Supercond. Sci. Technol. 29 073001 (2016)
  47. Kleiner R, Wang H J. Appl. Phys. 126 171101 (2019)
  48. Wengler M J, Guan B, Track E K IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 43 984 (1995)
  49. Song F et al Appl. Phys. Lett. 95 172501 (2009)
  50. Han S et al Appl. Phys. Lett. 64 1424 (1994)
  51. Booi P A A, Benz S P Appl. Phys. Lett. 68 3799 (1996)
  52. Cawthorne A B et al Phys. Rev. B 60 7575 (1999)
  53. Galin M А et al Supercond. Sci. Technol. 34 075005 (2021)
  54. Kawakami A, Uzawa Y, Wang Z IEEE Trans. Appl. Supercond. 9 4554 (1999)
  55. Golubov A A, Malomed B A, Ustinov A V Phys. Rev. B 54 3047 (1996)
  56. Ustinov A V, Kohlstedt H, Henne P Phys. Rev. Lett. 77 3617 (1996)
  57. Joergensen E et al Phys. Rev. Lett. 49 1093 (1982)
  58. Zhang Y M, Wu P H J. Appl. Phys. 68 4703 (1990)
  59. Gulevich D R, Koshelets V P, Kusmartsev F V Phys. Rev. B 96 024515 (2017)
  60. Gulevich D R, Filippenko L V, Koshelets V P J. Low Temp. Phys. 194 312 (2019)
  61. Янсон И К, Свистунов В М, Дмитриенко И М ЖЭТФ 48 976 (1965); Yanson I K, Svistunov V M, Dmitrienko I M Sov. Phys. JETP 21 650 (1965)
  62. Cirillo M, Lloyd F L J. Appl. Phys. 61 2581 (1987)
  63. Cirillo M et al J. Appl. Phys. 65 2376 (1989)
  64. Zhang Y M, Winkler D, Claeson T IEEE Trans. Appl. Supercond. 3 2520 (1993)
  65. Zhang Y M, Winkler D, Claeson T Appl. Phys. Lett. 62 3195 (1993)
  66. Vijayraghavan K et al Nat. Commun. 4 2021 (2013)
  67. Hayton D J et al Appl. Phys. Lett. 103 051115 (2013)
  68. Nagatsuma T, Ito H, Ishibashi T Laser Photon. Rev. 3 123 (2009)
  69. Lu Q Y et al Appl. Phys. Lett. 105 201102 (2014)
  70. Koshelets V P et al IEEE Trans. Appl. Supercond. 3 2524 (1993)
  71. Koshelets V P et al Appl. Phys. Lett. 69 699 (1996)
  72. Дмитриев П Н и др Радиотехника и электроника 66 410 (2021); Dmitriev P N et al J. Commun. Technol. Electron. 66 473 (2021)
  73. Filippenko L V et al IEEE Trans. Appl. Supercond. 11 816 (2001)
  74. Dmitriev P N et al IEEE Trans. Appl. Supercond. 13 107 (2003)
  75. Rudakov K I et al Appl. Sci. 11 10087 (2021)
  76. Уникальная научная установка "Криоинтеграл" — "Технологический и измерительный комплекс для создания сверхпроводниковых наносистем на основе новых материалов", http://www.cplire.ru/rus/UNU/kriointegral/kriointegral.html; http://ckp-rf.ru/usu/352529/
  77. Хан Ф В и др Радиотехника и электроника 68 1003 (2023); Khan F V et al J. Commun. Technol. Electron. 68 1219 (2023)
  78. Koshelets V P et al Phys. Rev. B 56 5572 (1997)
  79. Ermakov A B et al IEEE Trans. Appl. Supercond. 11 840 (2001)
  80. Kalashnikov K V et al IEEE Trans. Appl. Supercond. 28 2400105 (2018)
  81. Paramonov M E et al Appl. Sci. 12 8904 (2022)
  82. Koshelets V P et al Appl. Phys. Lett. 68 1273 (1996)
  83. Koshelets V P, Shitov S V Supercond. Sci. Technol. 13 R53 (2000)
  84. Koshelets V P et al IEEE Trans. Appl. Supercond. 15 960 (2005)
  85. de Lange G et al Supercond. Sci. Technol. 23 045016 (2010)
  86. Koshelets V P et al IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 5 687 (2015)
  87. Kinev N V et al J. Appl. Phys. 125 151603 (2019)
  88. Кинев Н В и др Радиотехника и электроника 64 970 (2019); Kinev N V et al J. Commun. Technol. Electron. 64 1081 (2019)
  89. Kinev N V et al IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 9 557 (2019)
  90. Кинев Н В и др Физика твердого тела 62 1379 (2020); Kinev N V et al Phys. Solid State 62 1543 (2020)
  91. Kinev N V et al Sensors 20 7267 (2020)
  92. Hamilton C A, Shapiro S Phys. Rev. B 2 4494 (1970)
  93. Kinev N V et al IEEE Trans. Appl. Supercond. 32 1500206 (2022)
  94. Кинев Н В и др Изв. вузов. Радиофизика 65 651 (2022); Kinev N V et al Radiophys. Quantum Electron. 65 593 (2023)
  95. Sullivan D B et al J. Appl. Phys. 41 4865 (1970)
  96. Likes R S, Falco C M J. Appl. Phys. 48 5370 (1977)
  97. Zimmerman J E, Silver A H Phys. Rev. Lett. 19 14 (1967)
  98. Kittara P, Withington S, Yassin G J. Appl. Phys. 101 024508 (2007)
  99. Кинев Н В и др Физика твердого тела 63 1204 (2021); Kinev N V et al Phys. Solid State 63 1414 (2021)
  100. Skalare A Int. J. Infrared Millimeter Waves 10 1339 (1989)
  101. Хан Ф В и др Радиотехника и электроника 68 897 (2023); Khan F V et al J. Commun. Technol. Electron. 68 983 (2023)
  102. Koshelets V P et al IEEE Trans. Appl. Supercond. 9 4133 (1999)
© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение