Объект исследования: тонкопленочные полоски
«грязных» сверхпроводников.
Цель исследования: исследование вопроса о
предельных теоретически достижимых характеристиках детекторов излучения на
основе узких полосок сверхпроводника.
Методы исследования: аналитическое и
численное решение уравнений Узаделя в технике реального и мнимого времени;
совместное численное решение уравнений теплового баланса и уравнений,
описывающих электрическую схему смещения детектора.
Научная новизна
результатов, полученных в диссертации. 1) В технике Келдыша впервые получено
выражение для электрон-фотонного столкновительного интеграла в диффузном пределе
при произвольном виде когерентных факторов, обобщающее результат теории
Элиашберга на случай ненулевых токов и магнитных полей. На этой основе рассчитан
предельный отклик детектора на кинетической индуктивности при низкой
температуре. 2) Получены зависимости порога свободной энергии для флуктуации
проскальзывания фазы в одномерном диффузном сверхпроводнике от тока, магнитного
поля и температуры. В пределе магнитных полей, близких к критическому, впервые
получено нелинейное уравнение типа уравнения Гинзбурга-Ландау. 3) Исследована
зависимость формы отклика сверхпроводникового однофотонного детектора от
величины кинетической индуктивности детектора и параметров схемы смещения.
Показано, что достижение предельных временных характеристик возможно при
уменьшении кинетической индуктивности ниже 5 нГн.
Практическая значимость
работы. Полученные результаты актуальны для усовершенствования существующих и
создания новых сверхпроводниковых детекторов излучения и других устройств
сверхпроводниковой наноэлектроники, для фундаментальных исследований оптики
нетрадиционных сверхпроводников и проскальзывания фазы.
Уч. степень