Автоматизированные методы исследования сверхпроводниковых структур и устройств на их основе тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

6.5 Выводы по главе 6

Разработана многоканальная и многофункциональная автоматизированная система с возможностью динамической конфшурации для исследования сложных сверхпроводниковых структур. Система написана на языке Си, и ее объем составляет около 56 тысяч строк. Основу системы составляют библиотеки измерительных приборов, измерительных процедур и алгоритмов расчета. Система не имеет принципиальных ограничений на количество используемых приборов, измерительных и расчетных каналов. Такая система была с успехом использована для исследования и управления таким сложным объектом как СИП, а именно для восстановления сверхгонкой структуры ВАХ, а также для оптимизации шумовой температуры СИС-приемника в диапазоне частот 480-560 ГГц. Использование данной системы позволило зарегистрировать шумовую температуру СИП на уровне 100 К, что близко к квантовому пределу.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе получены следующие основные результаты.

1. Для всестороннего исследования сверхпроводниковых туннельных переходов разработана методика автоматизированного измерения и расчета их основных электрофизических параметров. Методика позволяет тестировать как одиночные переходы, так и цепочки, что позволяет определить качество и перспективность их дальнейшего использования. Данной системой было измерено более 10 тысяч сверхпроводниковых переходов. Была создана База Данных для записи и анализа электрофизических параметров измеряемых образцов и 30-ти технологических параметров, по которым может быть проведена оптимизация технологических процессов.

2. Создана система численного моделирования туннельных СИС-переходов при СВЧ воздействии. Предложена нелинейная аналитическая зависимость, которая позволяет с необходимой точностью моделировать экспериментальные ВАХ СИС-переходов с учетом ее «коленообразной» особенности, вызванной эффектом близости. Проведен численный анализ влияния параметров СИС-перехода, в первую очередь его ВАХ, на эффективность гетеродинного преобразования частоты, шумовую температуру смесителя и приемника в целом. Показано, что смесители на переходах с КО при определенных условиях могут иметь более высокую эффективность преобразования. В результате экспериментального исследования, в основе которого лежали численные расчеты, был создан гетеродинный приемник на цепочке СИС-переходов, который на частоте 100 ГГц имел шумовую температуру около 20 К.

3. Для экспериментального исследования сложных сверхпроводниковых микросхем, в том числе СИС-приемников с интегрированным сверхпроводниковым гетеродином, была создана автоматизированная система «IRTECON», программное обеспечение которой написано в интегрированной среде Lab Windows на языке Си и составляет около 15 тысяч строк. Данная система позволяет определять основные параметры СИС-смесителя и ФФО, автоматически находить области оптимальной накачки СИС-смесителя в зависимости от режимов генерации ФФО, производить оптимизацию режимов работы источника гетеродина и СИС-смесителя для минимизации шумовой температуры. С помощью данной системы были произведены эксперименты по оптимизации работы интегрального приемника с внутренним гетеродином на основе ФФО в диапазоне частот 480520 ГГц, и была измерена шумовая температура порядка 100 К, что близко к квантовому пределу. Система позволяет также поддерживать оптимальные режимы работы при перестройке гетеродина и автоматически восстанавливать режимы работы при сбоях, что особенно важно для автономной работы бортового приемника, а также в случае использования нескольких микросхем в составе единого матричного приемника. С помощью данной системы было исследовано более 100 микросхем интегральных приемников.

4. С помощью специальной процедуры на основе измерения частоты излучения джозефсоновского осциллятора была реконструирована ВАХ ФФО с точностью около 1 нВ, и была обнаружена сверхтонкая резонансная структура ступеней с чрезвычайно низким дифференциальным сопротивлением (расстояние между ступенями составило около 20 нВ). Экспериментально показано, что ширина линии генерации ФФО существенным образом зависит от величины дифференциального сопротивления R¿ = dVFFoldIcL, которое ранее не учитывалось ни в одной из известных теоретических моделей. Создана методика определения этого параметра из экспериментальных данных. В результате применения этой методики была оптимизирована топология ФФО, что позволило уменьшить ширину автономной линии генерации до величины порядка 10 МГц на частотах до 710 ГГц и реализовать режим фазовой автоподстройки частоты.

5. Была разработана многоканальная и многофункциональная автоматизированная система с возможностью динамической конфигурации для исследования сложных сверхпроводниковых структур. Система написана на языке Си, и ее объем составляет около 56 тысяч строк. Основу системы составляют библиотеки измерительных приборов, измерительных процедур и алгоритмов расчета. Система не имеет принципиальных ограничений на количество используемых приборов, измерительных и расчетных каналов.

Автор выражает глубокую благодарность научным руководителям профессору А.Н. Выставкину и д.ф.-м.н. В.П. Кошельду за предложенную тему, постоянный интерес и помощь в работе, а также за их усилия по созданию современной технологической и компьютерной базы, без которой выполнение данной работы было бы невозможно. Автор считает своим долгом выразить благодарность всему коллективу лаборатории за постоянное внимание и помощь. Автор благодарен к.ф,-м.н. C.B. Шитову за проведение совместных расчетов и участие в разработке автоматизированного комплекса "IRTECON" для измерения ИП, A.M. Барышеву и к.ф.-м.н Э.Б. Голдобину за полезные дискуссии при создании новых автоматизированных систем. Автор выражает глубокую признательность JI.B. Филиппенко, П.Н. Дмитриеву, H.H. Иосаду и к.ф.-м.н. И.Л. Лапицкой за изготовление образцов СИС-структур высшего качества. Большую благодарность автор выражает Г.В. Прокопенко за создание измерительного оборудования для тестирования сверхпроводниковых структур в лаборатории.

Проведение комплексных исследований свойств СИП невозможно было бы без кооперации с российскими и зарубежными научными центрами. Автор признателен за большой вклад в создании необходимой аппаратуры для изучения ФФО В.Л. Ваксу из Института физики микроструктур РАН. Автор искренне благодарит профессора Е. Мюгинда из Технического университета Дании (Лингби, Дания) за активное участие в совместной работе по исследованию свойств ФФО.

Интенсивные исследования по созданию СИП стали возможны благодаря активной поддержке Институтом космических исследований (СРОН, Голландия) во главе с П. Весселиусом. Автор выражает благодарность всем сотрудникам этого Института и особенно В. Ляунге и Г. Де Ланге за постоянную помощь и участие в создании автоматизированной системы для исследования СИП.

Спасибо родным за терпение и заботу.

Работы автора по теме диссертационной работе.

А1. А.Н. Выставкин, А.Б. Ермаков, А.В. Козлов, В.П. Кошелец, Ю.В. Обухов Автоматизированная система измерения и анализа туннельных СИС-переходов.// Препринт ИРЭ АН СССР, No 3(478), 1988.

А2. А.Б. Ермаков. В.П. Кошелец, И.Л. Серпученко, С.В. Шитов

Эффективность преобразования частоты в мм диапазоне длин волн на СИСпереходах с коленообразной особенностью.//Тезисы докладов 1 Всесоюзной конференции молодых ученых, Ереван, с. 65-66, 1988.

A3. А.Н. Выставкин, А.Б. Ермаков, В.П. Кошелец, И.Л. Серпученко, Л.В. Филиппенко, С.В. Шитов Туннельные переходы из Nb, изготовленные по методу SNAP, для приемников миллиметровых волн.// Тезисы докладов Всесоюзной конф. "Интегральная электроника СВЧ", Красноярск, с. 6, 1988.

А4. An.B. Ermakov, V.P. Koshelets, I.L. Serpuchenko, L.V. Filippenko, S.V. Shitov, A.N. Vystavkin SNAP Structures with Nb-A10x-Nb Junctions for MM Wave Receivers.// IEEE Trans on Magn., V. MAG-25, No.2, pp. 1060-1063, 1989.

A5. An.B. Ermakov, V.P. Koshelets, I.L. Serpuchenko, S.V. Shitov, A.N. Vystavkin Nb-AlOx-Nb Junctions Structures for MM Wave Receivers. //ICMWIT, China, pp. 264-267, 1989.

A6. An.B. Ermakov, V.P. Koshelets, S.A. Kovtonyuk, I.L. Serpuchenko, S.V. Shitov, A.N. Vystavkin Investigation of the Nb-AlOx-Nb Junctions and MM Wave Mixers. //Extended Abstracts ofISEC-89, Tokyo, Japan, pp. 294-297, 1989.

A7. V.Yu. Belitski, An.B. Ermakov, V.K. Kaplunenko, M.I. Khabipov, V.P. Koshelets, K.K. Likharev, A.N. Matlashov, O.A. Mukhanov, V.K. Semenov, I.L. Serpuchenko, S.V. Shitov, A.N. Vystavkin, Yu.Ye. Zhuravlev Preparation and Investigation of Integrated Superconducting Structures for Signal Detection and Data Processing. // Proceedings of the 15th USSR-Japan Electronics Symposium on "NEW MATERIALS FOR ELECTRONIC DEVICES", Edited GRO, Tokai University, pp. 221-244, 1989.

А8. Ан.Б. Ермаков, С.В. Шитов Расчет СИС-смесителя.// Тезисы XXI Всесоюзной конференции "Радиоастрономическая аппаратура", Ереван, 1989, с. 151-152.

А9. А.Н. Выставкин, А.Б. Ермаков. В.П. Кошелец, С.В. Шитов Малошумящий смеситель диапазона 43-50 ГГц на СИС переходах // Сверхпроводимость: физика, химия, техника, 1990 , No 3, стр. 1726-1737

А10. An.B. Ermakov. V.P. Koshelets, S.A. Kovtonyuk, S.V. Shitov Parallel Biased SIS-array for MM-wave Mixers: Main Ideas and Experimental Verification. // IEEE Trans onMagn., V. MAG-27, No.2, pp. 2642-2645, 1991.

All. S.V. Shitov, V.P. Koshelets, S.A. Kovtonyuk, An.B. Ermakov. N.D. Whyborn., C.O. Lindstrom Ultraslow Noise 100 GHz Receiver Based on Parallel Biased SIS Arrays. // Extended Abstracts of ISEC'91, Glasgow, pp. 542-545, (1991); Super. Sci. Technology, v.4, p. 406-408,1991.

A12. An.B. Ermakov. V.K. Kaplunenko, M.I. Khabipov, V.P. Koshelets, S.A. Kovtonyuk, A.V. Shchukin, S.V. Shitov, A.N. Vystavkin Integrated Superconducting Microcircuits for MM Wave Receivers and Digital Devices. // J. of Advanced Science, V.3, No 3, p. 105-130, 1991.

A13. Ан.Б. Ермаков, С.А. Ковтонюк, В.П. Кошелец, И.Л. Серпученко, Л.В. Филиппенко, А.В. Щукин Высококачественные переходы Nb-AlOx-Nb для СВЧ приемных и цифровых одноквантовых устройств. // Сверхпроводимость: физика, химия, техника, т. 4, No 10, с. 2034-2042, 1991.

А14. С.В. Шитов, В.П. Кошелец, С.А. Ковтонюк, Ан.Б. Ермаков Цепочки СИС-переходов с параллельным смещением для приемников мм волн.// Сверхпроводимость: физика, химия, техника, т. 4, No 10, с. 2023-2033, 1991.

А15. An.B. Ermakov. V.P. Koshelets, S.A. Kovtonyuk, S.V. Shitov, Ultra Low Noise SIS-receiver for MM-wave Radio Astronomy. // Abstracts of XXIV Young European Radio Astronomers Conference, Chalmers University of Technology, Gothenburg, August 1991.

A16. S.V. Shitov, V.P. Koshelets, S.A. Kovtonyuk, An.B. Ermakov, A.M. Baryshev Ultra Low Noise SIS-Receivers for MM Wave Radio Astronomy.// ICEC/ICMC, Report EC-DP 10, Kiev-92,1992.// Cryogenics, V.32, pp. 497-500,1992.

AI7. В.Ю. Белицкий, S.W. Jacobsson, Л.В. Филиппенко, В.П. Кошелец, Ан.Б. Ермаков, E.L. Kollberg, А.Н. Выставкин, "Широкополосный лабораторный приемник на 500 ГГц на основе квазиоптического СИС смесителя", Радиотехника и электроника, No 1,1996.

AI8. V.P. Koshelets, S.V. Shitov, L.V. Filippenko, A.B. Ermakov. W. Luinge, J.R. Gao, P. Lehikoinen. "Integrated Submm Wave Receivers with Superconducting Local Oscillator", presented at EUCAS'97, 30 June - 3 July, The Netherlands, report 4Pa-6, (1997), Inst, of Phys. Conf. Ser. Number 158, pp 389-392,1997.

A19. V.P. Koshelets, S.V. Shitov, L.V. Filippenko, A.M. Baryshev, A.V Shchukin, G.V. Prokopenko, and A.B. Ermakov, "Integrated Submm Wave Receiver with Superconductive Local Oscillator", Proceedings of X-th Trilateral German-Russian-Ukrainian seminar on HTS, N.Novg., 11-15 Sept., p. 60,1997.

A20. S.V. Shitov, A.B. Ermakov. L.V. Filippenko, V.P. Koshelets, W. Luinge, A.M. Baryshev, J-R. Gao, and P. Lehikoinen "Recent Progress on the Superconducting Imaging Receiver at 500 GHz", Proc. 9-th Int. Symp. on Space Terahertz Tech., Pasadena, CA, USA, March, 1998.

A21. А.Б.Ермаков, Г.В .Прокопенко, С.В.Шитов, "Автоматизированная система для исследования характеристик сверхпроводниковых интегральных приемных структур.", Под ред. В.П. Кошельца, препринт МГУ, 1999.

А22. S.V. Shitov, A.B. Ermakov. L.V. Filippenko, V.P. Koshelets, A.B. Baryshev, W. Luinge, Jian-Rong Gao, "Superconducting Chip Receiver for Imaging Applications", presented at ASC-98, Palm Desert, CA, USA, Report EMA-09, IEEE Trans, on Appl. Supercond., v.9, No 2, pp. 3773-3776, 1999.

A23. P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov. A.G. Kovalenko, V.P. Koshelets, N.N. Iosad, A.A. Golubov, M.Yu. Kupriyanov, "Niobium Tunnel Junctions with Multi-Layered Electrodes", presented at ASC-98, Palm Desert, CA, USA, Report EOB-05, IEEE Trans, on Appl. Supercond., v.9, No 2, pp. 3970-3973,1999.

A24. V.P. Koshelets, S.V. Shitov, A.B. Ermakov. L.V. Filippenko, V.L. Vaks, A.M. Baryshev, W. Luinge, and J. Mygind, "Superconducting Integrated Submm Wave Receivers", Proceedings of 24th International Conference on Infrared and Millimeter Waves, IR&MMW99, Report TU-B1, September 5-10, Monterey, CA, USA, 1999.

A25. S.V. Shitov, V.P. Koshelets, L.V. Filippenko, P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov, V.L. Vaks, A.M. Baiyshev, W. Luinge, N.D. Whyborn, J.-R. Gao, "A Superconducting Integrated Receiver With Phase-Lock Loop", presented at EUCAS'99, report 6-100, Sit-ges, Spain, September, 1999, Proceeding of the Fourth European Conference of Applied Superconductivity. Inst. Phys. Conf. Ser. No 167, vol 2, pp. 647-650, 2000.

A26. V.P. Koshelets, A.B. Ermakov. S.V. Shitov, P.N. Dmitriev, L.V. Filippenko, A.M. Baryshev, W. Luinge, J. Mygind, V.L. Vaks, D.G. Pavel'ev, "Externally Phase Locked Sub-MM Flux Flow Oscillator for Integrated Receiver", Proceedings of the 11th International Symposium on Space Terahertz Technology, University of Michigan, Ann Arbor. May 1-3, pp 532-541, 2000.

A27. S.V. Shitov, A. M. Shtanyuk, V. P. Koshelets, G. V. Prokopenko, L. V. Filippenko, An. B. Ermakov. M. Levitchev, S. V. Veretennikov, H. Kohlstedt and A. V. Ustinov, "Integrated Superconducting Receiver as a Tester for Sub-Millimeter Devices at 400-600 GHz", Proceedings of the 11th International Symposium on Space Terahertz Technology, University of Michigan, Ann Arbor. May 1-3, pp. 359-367, 2000.

A28. V.P. Koshelets, S.V. Shitov, A.B. Ermakov. L.V. Filippenko, P.N. Dmitriev, A.M. Baryshev, W. Luinge, and J. Mygind, "Integrated Fully Superconducting Submm Receivers", Italy, EURESCO Conference "Future Perspectives of Superconducting Jo-sephson Devices", July, 2000.

A29. L.V. Filippenko, S.V. Shitov, P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov. V.P. Koshelets, and J.R. Gao, "Integrated Superconducting Receiver: fabrication and yield", Applied Superconductivity Conference ASC'2000, September (2000), Report 4EA01, IEEE Trans. onAppl. Supercond., v. 11, No 1, pp. 816-819, 2001.

A30. S.V. Shitov, M. Levitchev, A.V. Veretennikov, V.P. Koshelets, G.V. Prokopenko, L.V. Filippenko, A.B. Ermakov, A.M. Shtanyuk, H. Kohlstedt, A.V. Usti-nov, "Integrated Superconducting Receiver as 400 - 600 GHz Tester for Coolable Devices", Applied Superconductivity Conference ASC'2000, September (2000), Report 4EA08, IEEE Trans, on Appl. Supercond, v.ll, No 1, pp. 832-835, 2001.

A31. A.B. Ermakov. S.V. Shitov , A.M. Baryshev, V.P. Koshelets, W. Luinge. A data acquisition system for test and control of superconducting integrated receivers.//

Applied Superconductivity Conference ASC'2000, September, 2000, Report 4EA10, IEEE Trans, on Äppl. Supercond., v.l 1, No 1, pp. 840-843, 2001.

A32. A.M. Baryshev, A.V. Yulin, V.V. Kurin, V.P. Koshelets, A.B. Ermakov. P.N. Dmitriev, L.Y. Filippenko.// Cherenkov Flux-Flow Oscillator Linewidth Measurements Applied Superconductivity Conference ASC'2000, September, 2000, Report 5EF05.

A33. V.P. Koshelets, A.B. Ermakov, S.V. Shitov, P.N. Dmitriev, L.V. Filippenko, A.M. Baryshev, W. Luinge, J. Mygind, V.L. Vaks, D.G. Pavel'ev.// Superfine Resonant Structure on IVC of Long Josephson Junctions and its Influence on Flux Flow Oscillator Linewidth, Applied Superconductivity Conference ASC'2000, September, 2000, Report 5EG06, IEEE Trans. onAppl. Supercond., v.ll,No l,pp. 1211-1214, 2001.

A34. S.V. Shitov, M. Levitchev, A.V. Veretennikov, V.P. Koshelets, G.V. Prokopenko, L.V. Filippenko, A.B. Ermakov. A.M. Shtanyuk, H. Kohlstedt, A.V. Ustinov.// Integrated Superconducting Receiver as 400 - 600 GHz Tester for Coolable Devices, IEEE Trans. onAppl. Supercond., v.ll,No l,pp. 832-835, 2001.

A35. V.P. Koshelets, A.B. Ermakov. P.N. Dmitriev, A.S. Sobolev, A.M. Baryshev, P.R. Wesselius, J. Mygind. Radiation linewidth of flux flow oscillators.// Extended Abstracts of the 8-th International Superconductive Conference ISEC'2001, pp. 207-208, Osaka, Japan, June 2001, Superconductor Science and Technology, v. 14, pp. 1 -4, 2001.

A36. V.P. Koshelets, S.V. Shitov, P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov, L.V. Filippenko, V.V. Khodos, V.L. Vaks, A.M. Baryshev, P.R. Wesselius, J. Mygind.// Towards a Phase-Locked Superconducting Integrated Receiver: Prospects and Limitations report ND-2 presented at SDP'2001, Tokyo, Japan, June 2001, Physica C, 2001.

A37. V.P. Koshelets, P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov. A.S. Sobolev, M.Yu. Torgashin, V.V. Khodos, V.L. Vaks, P.R. Wesselius, C. Mahaini J. Mygind.// Superconducting Phase-Locked Local Oscillator For Submm Integrated Receiver, Presented at 13-th International Symposium on Space Terahertz Technology, Harvard University, USA March 26-28, 2002.

A38. S.V. Shitov, V.P. Koshelets, P.N. Dmitriev, L.V. Filippenko, An.B. Ermakov V.V. Khodos, V.L. Vaks A Superconducting Spectrometer with Phase-Locked Josephson

135

Oscillator.// Presented at 13-th International Symposium on Space Terahertz Technology, Harvard University, USA March 26-28, 2002.

A39. N.N. Iosad, An.B. Ermakov. F.E. Meijer, B.D. Jackson, T.M. Klapwijk, "Characterization of fabrication process of Nb/Al-A1NX/Nb tunnel junctions with low RnA values up to 1 fl jim2", to be published in Supercond. Sci. Techrt. 2002.

A40. N.N. Iosad, F.E. Meijer, T.M. Klapwijk, An.B. Ermakov. B.D. Jackson Characterization of Fabrication Process of Nb/Al-AIN/Nb Tunnel Junctions with Low RnA Values.// Applied Superconductivity Conference ASC'2002, Хьюстон, 4-9 August, 2002, Report 1EH09.

A41. P.N. Dmitriev, I.L. Lapitskaya, L.V. Filippenko, An. B. Ermakov. S.V. Shi-tov, G.V. Prokopenko, S.A. Kovtonyuk, V. P. Koshelets High Quality Nb-based Integrated Circuits for High Frequency and Digital Applications.// Applied Superconductivity Conference ASC'2002, Хьюстон, 4-9 August, 2002, Report 1EH02.

A42. S.V. Shitov, V.P. Koshelets, An.B. Ermakov. P.N. Dmitriev, L.V. Filippenko, V.V. Khodos, V.L. Vaks, Pavel A. Yagoubov, P.R. Wesselius An Integrated Receiver with Phase-Locked Superconducting Oscillator.// Applied Superconductivity Conference ASC'2002, Хьюстон, 4-9 August, 2002, Report 2ED03.

A43. V.P. Koshelets, S.V. Shitov, P.N. Dmitriev, An.B. Ermakov, A.S. Sobolev, M.Yu. Torgashin, V. V. Khodos, V.L. Vaks, P.R. Wesselius, P. A. Yagoubov, C. Ma-haini, J. Mygind Externally Phase-Locked Flux Flow Oscillator for Submm Integrated Receivers: Achievements and Limitations.// Applied Superconductivity Conference ASC'2002, Хьюстон, 4-9 August, 2002, Report 4EF07.

1. К.К. Likharev Dynamics of Josephson junctions and circuits.// Gordon and Breach Science Publishers, 1986.

2. P.L. Richards Progress in the development of SIS quasi-particle mixers.// IEEE Trans, on Magn., V.MAG-23,No 2, 1247-1253, 1987.

3. J.R. Tucker, M.J. Feldman Quantum detection at millimeter wavelengths.// Review of Modern Physics,V.57,No 4, 1055-1113, 1985.

4. П. Де Жен Сверхпроводимость металлов и сплавов. Пер. с англ., М.: Мир, 1968.

5. В.В. Шмидт Введение в физику сверхпроводимости. М.: Наука, 1985.

6. B.S. Deaver, W.M. Fairbank Experimental Evidence for Qumtized Flux in Superconducting Cylinders //Phys. Rev. Lett., 1961, v.7, No 2, p.43-46.

7. R. Doll, M. Nabauer Experimental Proof of Magnetic Flux Quntization in Superconducting Cylinders // Phys. Rev. Lett., 1961, v.7, No 2, p. 51-52.

8. B.D. Josephson Possible New Effects in Superconductive Tunneling. // Phys. Lett. 1962, V. 1, No 7, P. 251-253.

9. K.K. Лихарев, Б.Т. Ульрих Системы с джозефсоновскими контактами. — М.: Изд-воМГУ, 1978.

10. W.C. Stewart Current-Voltage Characteristics of Josephson Junction. // Appl. Phys. Lett. 1968, V. 12, P. 271-278.

11. P. Парментье Флюксоны в распределенных джозефсоновских контактах. В книге «Солитоны в действии» под редакцией К. Лонгрена и Э. Скотта, пер. с англ., М. Мир, 1981, с. 185-209.

12. D.E. Мс Cumber Effect of ас Impedance on dc Voltage-Current Characteristics of Superconductor Weak-Link Junction//J. Appl. Phys., 1968, v. 39, p.3113-3118.

13. P.L. Richards, T.M. Shen Superconductive Devices for Millimeter Wave Detection, Mixing and Amplification. // IEEE Trans., 1980, V. ED-27, No. 10, P. 1909-1920.

14. I. Giaver Energy Gap in Superconductors Measured by Electron Tunneling. // Phys. Rev. Lett., I960, V. 5, P. 147-148.

15. I. Giaver Photosensitive Tunneling and Superconductivity. // Phys. Rev. Lett., 1968, V. 20, P. 1286-1289.

16. Р. К. Tien, J. P. Gordon Multiphoton Process Observed in the Interaction of Microwave Fields with the Tunneling Between Superconductor Films. // Phys. Rev., 1963, V. 129, No 2, P. 647-651.

17. Дж. Роуэл Туннельная плотность состояний. Эксперимент. В книге "Туннельные явления в твердых телах" под редакцией Э. Бурштейна и С. Лунквиста., М., Мир, 1973.

18. P.L. Richards, Т.М. Shen, R.E. Harris, F.L. Lloyd Quasiparticle Heterodyne Mixing in SIS Tunnel Junctions. // Appl. Phys. Lett., 1979, V. 34, P. 345-346.

19. D.G. Jablonski and M.W. Henneberger Influence of Josephson Currents on Superconductor-Insulator-Superconductor Mixer Performance. // J. Appl. Phys., 1985, V. 58, p, 3814 -3821.

20. J.M. Wengler, N. Dubash, G. Pance, R.E. Miller High Gain and Noise in SIS Mixers at Submillimeter Wavelengths. // Proc. Second Int. Symp. Space Terahertz Tech., 1991, p. 389-406.

21. Broom R.F., Raider S. I., Oosenbug A., Drake R.F., and Walter W., Niobium Oxide-Barrier Tunnel Junction. — IEEE Trans. Electron. Dev., 1980, V. ED-27, p. 1998 -2008.

22. Villegier J.C., Matheron G. Some Properties of Nb205 Trermally Grown Tunnel Barriers in Nb-Nb205-Pb(ln) Josephson Junctions. // in SQUID 80 ed. by H.D. Hahl-bohm, H. Lubbig Berlin, W. de Gruyter, 1980, P. 739 - 762.

23. Raider S.I., Drake R.E. Nb/Nb oxide/Pb Alloy Josephson Tunnel Junctions. // IEEE Trans on Magn., 1981, V. MAG-17, No 2, P. 299 302.

24. Gallagher W.J., Raider S.I., Drake R.E. Electrical Characterization of Nb/Nb ox-ide/PbAuIn Josephson Tunnel Junctions. // IEEE Trans, on Magn., 1983, V. MAG-19, No. 3, P. 807 810.

25. Rowell J.M., Gurwitch M., and Geerk J. Modification of Tunnelling Barrier on Nb by a Few Monolayers of Al, Phys. Rev. B, 1981, V. 24, P. 2278 2281.

26. Gurwitch M., Washington M.A., Huggens H.A. High Quality Refractory Joseph-son Tunnel Junction Utilizing Thin Aluminium Layers. // Appl. Phys/ Lett., 1983, V. 42, P. 472 474.

27. Huggins H.A. and Gurwitch M. Preparation and Characteristics of Nb-Al-Oxide-Nb Tunnel Junctions.// J. Appl. Phys., 1985, V. 57, P. 2103 2109.

28. Morohashi S., Shinoki F., Shoji A., et al. High Quality Nb/Al-AlOx/Nb Josephson Junction. // Appl. Phys. Lett., 1985, V. 46, P. 1179 1181.

29. Raider S.I. Josephson Tunnel Junctions with Refractory Electrodes. // IEEE Trans onMagn., 1985, V. MAG-21,No. 2, P. 110-117.

30. Nakagawa H., Nakawa K., Kurosava I., et al. Nb/Al-oxide/Nb Tunnel Junctions for Josephson Integrated Circuits. // Jap. J. of Appl. Phys., 1986, V. 25, No. 1, P. L70 -L72.

31. Yuda M., Kuroda K., Nakamo J. Small Nb/Al-oxide/Nb Josephson Junction Fabrication Using Lift-off Process. // Jap. J. of Appl. Phys. 1987, V. 26, No. 3, P. LI 66 -L168.

32. Yu L.S., Berry C.J., Drake R.E., et al. An All-niobium Eight-level Process for Small and Medium Scale Applications. // IEEE Trans on Magn, 1987, V. MAG-23, P. 1467-1479.

33. Mogorashi S., Hasuo S., Experimental Investigations and Analysis for High-quality Nb/Al-A10x/Nb Josephson Junctions. // J. Appl. Phys., 1987, V. 61, P. 4835 -4849.

34. Kuroda K., Yuda M. Niobium-stress Influence on Nb/Al-oxide/Nb Josephson Junctions. // J. Appl. Phys., 1988, V. 63, P. 2352 2357.

35. Imamura T., Hasuo S. Effect of Intrinsic Stress of Submicrometer Nb/A10x/Nb Josephson Junctions. // IEEE Trans, on Magn., 1989, V. 25, No. 2,1119 -1122.

36. Imamura T., Hasuo S. Characterization of Nb/A10x/Nb

37. Junction Structures by Anodization Spectroscopy. // IEEE Trans, on Magn., 1989, V. 25, No. 2, 1131 1134.

38. Murduck J.M., Porter J., Dozier W., et al. Niobium Trilayer Process for Superconducting Circuits. // IEEE Trans, on Magn., 1989, V. 25, No. 2,1139 1142.

39. Hoko H., Imamura T., Hasuo S. Vertically Integrated Josephson Integrated Circuits with Stacked Nb/A10x/Nb junctions// Tech. Digest of Int. El. Dev. Meeting, Washington D.C., 1987, P. 385 -388.

40. Tsuge H. Characteristics of Nb-based Tunnel Junctions Fabricated by Selective Trilayer Ion Beam Etching Process. // J. Vac. Sei. Technolog. 1987, V. B5(6), P. 1569 -1574.

41. LeDuc H.G., Khana S.K., Stem J.A. All NbN Tunnel Junction Fabrication. // Int. J. Infrared and MM Waves, 1987, V. 7, P. 1243 1248.

42. Shoji A., Aoyagi M., Kosaka S., et al. Niobium Nitride Josephson Tunnel Junctions with Magnesium Oxide Barriers. //Appl. Phys. Lett., 1985, V. 46, P. 1098 1101.

43. Villegier J.C., Radparvar M., Yu L.S., Farris S.M. RF-sputter-deposited Magnesium Oxide Films as High-quality Adjustable Tunnel Barriers. // IEEE Trans, on Magn., 1989, V. 25, No. 2, P. 1227 1230.

44. Kerber G.L., Cooper J.E., Morris R.S., et al. NbN/MgO/NbN Josephson Tunnel Junctions Fabricated on Thin Underlayers of MgO. // IEEE Trans, on Magn., 1989, V. 25, No. 2, 1294- 1297.

45. LeDuc H.G., Judas A., Cypher S.R., Bumble B., Hunt B.D., and Stern J.A. Submicron Area NbN/MgO/NbN Tunnel Junctions for SIS Mixer Applications. // IEEE Trans, on Magn., 1991, V. MAG-27, No. 2, P. 3192 3195.

46. Face D.W., Prober D.E., McGrath W.R., Richards P.L High Quality Tantalum Superconducting Tunnel Junctions for Microwave Mixing in the Quantum Limit. // Appl. Phys. Lett., 1986, V. 48, P. 1098 1100.

47. Callegari A.C., Buhrman R.A. Millimeter Wave Mixing with Submicron Area Nb Tunnel Junctions. // J. Appl. Phys., 1982, V. 53, No. 2, P. 823 827.

48. Buttgenbach T.H., Miller R.E., Wengler M.J., Watson D.M. Phillips T.G. A Broad-Band Low-Noise SIS Receiver for Submillimeter Astronomy. // IEEE Trans. Microwave Theory Tech., 1988, V. 36, No. 12, P. 1720 1725.

49. Zmuidzinas J., LeDuc H.D. Quasi-Optical Slot Antenna SIS Mixers. // Proc. Second Int. Symp. Space Terahertz Tech., 1991, P. 481 490.

50. Lichtenberger A.W., Lea D.M., Hicks A.C, Prince J.D. Densing R., Peterson D., Deaver B.S. Nb Based Mixer Elements for Millimeter and Submillimeter Wavelengths. // Proc. Second Int. Symp. Space Terahertz Tech., 1991, P. 439 458.

51. McGrath W.R., Javadi H.H.S., Cypher S.R., Bumble B., Hunt B.D., LeDuc H.G. Low-Noise 205 GHz SIS Mixer Using High Current Density Nb and NbN Tunnel Junctions. // Proc. Second Int. Symp. Space Terahertz Tech., 1991, P. 423 437.

52. Pan S.-K., Kerr A.R., Feldman M.J., Kleinsasser A. Stasiak J., Sandstrom L. and Gallagher W.J. A 85-116 GHz SIS Receiver Using Inductively Shunted Edge-Junctions. // IEEE Trans. Microwave Theory Tech., 1989, V. MTT-37, No. 3, P. 580 592.

53. Vowinkel В., Eigler К., Hilberath W., Jacobs K„ and Muller Ph. 125 170 GHz SIS-Receiver with Closed Cycle Refrigeration System. // Int. J. of Infrared and Millimeter Waves, 1989, V. 10, No. 6, P. 579 - 593.

54. Голубов A.A., Куприянов М.Ю., Лукичев В.Ф. Теория эффекта Джозефсона в туннельных структурах SNIS и SNINS. //ФНТ, 1984, Т. 10, С. 789 795.

55. Ambegaokar V. and Baratoff A. Tunneling Between Superconductors. // Phys. Rev. Lett., 1963, V. 10, P.486 489. (correction in V. 11, No 2, P. 104).

56. Tucker J.R. Quantum Limited Detection in Tunnel Junction Mixers. // IEEE J. Quantum Electron., 1979, V. QE-15, No. 11, P. 1234 1258.

57. Tucker J.R. Predicted Conversion Gain in Superconductor -insulator-superconductor Quasiparticle mixers. // Appl. Phys. Lett., 1980, V. 36, No. 6, p. 477 -479.

58. Smith A.D., and Richards P.L. Analytical Solution to the Three-port SIS Quantum Mixer Theory. // J. Appl. Phys., 1982, V. 53, P. 3806 3812.

59. Shen T.M., and Richards P.L. Computer Simulation of the Performance of Quasiparticle Heterodyne Mixers. // IEEE Trans, on Magn., 1981, V. MAG-17, P. 677 683.

60. Sollner T.C.L.G., Powell S.D. Mixing Efficiency of SIS Junctions. // IEEE Trans, on Magn., 1983, V. MAG-19, No. 3, P. 605 607.

61. C.B. Шитов Системы сверхпроводниковых туннельных переходов в качестве элементов приемных СВЧ устройств, Диссертация на соискание ученой степени к.ф.-м.н., Москва, 1992.

62. Feldman M.J. Some Analytical and Intuitive Results in the Quantum Theory of Mixing. // J. Appl. Phys., 1982, V. 53, P. 584 -592.

63. McGrath W.R., Richards P.L., Smith A.D., vanKempen H., Batchelor R.A., Prober D.E., Santhman R. Large Gain, Negative Resistance and Oscillations in Superconducting Quasiparticle Heterodyne Mixers. // Appl. Phys. Lett., 1981, V. 39, P. 655658.

64. Kerr A.R., Pan S.K„ Feldman M.J., and Davidson A. Infinite Available Gain in 115 GHz SIS mixer. // Physica В + C, 1981, V. 108B,P.1369 1370.

65. Roukes M.L., Wilkins J.W. Negative Dynamic Conductance from PhotonAssisted Tunneling in Superconducting Junctions. // Appl. Phys. Lett., 1982, V. 41, No. 8, P. 767 769.

66. Worsham A.H., Ugras N.G., Winkler D. and Prober D.E. Erickson N.R. and Goldsmith P.F. Quantum Tunneling Currents in a Superconducting Junction.// Phys. Rev. Letters, 1991, V. 67, No. 21, P. 3034 3037.

67. Е.П.Велихов, A.H. Выставкин Проблемы развития работ по автоматизации научных исследований, УСиМ, No 4, стр. 3-12,1984.

68. R.E. Harris Cosine and Other Terms in the Josephson Tunnelling Current // Phys. Rev., 1974, v. B10,p.84-94.

69. R.E. Harris Josephson Tunneling Current in the Presence of a Timedependent Voltage //Phys. Rev., 1975, v. B11, p.3329-3333.

70. A.A. Golubov, E.P.Houwman, J.G.Gijsbertsen, V.M.Krasnov, J. FLokstra, H.Rogalla "Proximity effect in superconductor-insulator-superconductor Josephson tunnel junctions: theory and experiment", Physical Review B, vol. 51,2 pp. 1073-1089, 1995.

71. Tucker J.R., Feldman M.J. Quantum Detection at Millimeter Wavelengths. // Rev. of Mod. Phys., 1985, V. 4. P. 1055 1113.

72. Д. Химмельблау. "Прикладное нелинейное программирование", М: Мир, 1975,стр. 163-173.

73. А.Н.Выставкин, В.П.Кошелец, Г.А.Овсянников, И.Л. Серпученко, С.В. Шитов. Преобразование частоты на квазичастичной нелинейности туннельных переходов типа Nb-Al203 -Nb. Письма в ЖТФ, 1985, том 11, вып. 5, стр. 290-295.

74. V.P. Koshelets, S.A. Kovtonyuk, G.A. Ovsyannikov, I.L. Serpuchenko, S.V. Shi-tov, A.N. Vystavkin. Refractory Material Superconducting Structures for MM-Wave Receivers. -Extended Abstracts ISEC87, pp.111-113.

75. Simmons J. Generalized Formula For the Electric Tunnel Effect between Similar Electrodes Separated by a Thin Insulating Films. // J. Appl. Phys. 1963, V. 34, P. 17931803.

76. Feldman M.J. An Analytic Investigation of the Superconductor Quasiparticle Mixer in the Low Power Limit. // IEEE Trans, on Magn., 1991, V. MAG-27, No. 2, P. 2646 2649.

77. T. Nagatsuma, K. Enpuku, F. Irie, and K. Yoshida, J Appl Phys, 54 (1983) 3302, see also Pt. II: J Appl Phys 56, p. 3284, 1984; Pt III J Appl Phys 58 (1985) 441; Pt IV J App. Phys 63, p. 1130, 1988.

78. V.P. Koshelets, S.V. Shitov, A.V. Shchukin, L.V. Filippenko, J. Mygind, A.V. Ustinov. "Self-Pumping Effects and Radiation Linewidth of Josephson Flux Flow Oscillators" Phys. Rev. B, vol. 56, pp 5572-5577, 1997.

79. V.P. Koshelets, S.V. Shitov, "Integrated Superconducting Receivers", Superconductor Science and Technology, vol 13, pp. R53-R 69,2000.

80. V.P. Koshelets, S.V. Shitov, A.V. Shchukin, L.V. Filippenko, and J. Mygind, Linewidth of submillimeter wave flux flow oscillators, Appl. Phys. Lett., vol. 69, pp. 699-701, July 1996.

81. V.P. Koshelets, S.V. Shitov, A.V. Shchukin, L.V. Filippenko, J. Mygind and A.V. Ustinov, Self-pumping effects and radiation linewidth of FFO, Phys. Rev. B, vol. 56, pp. 5572- 5577, Sept. 1997.

82. V.P. Koshelets, S.V. Shitov, L.V. Filippenko, V.L. Vaks, J. Mygind, A.B. Baryshev, W. Luinge, N. Whyborn, Phase Locking of 270-440 GHz Josephson Flux Flow Oscillator, Rev. of Sei. Instr., v. 71, No 1, pp. 289-293, 2000.

83. V.P. Koshelets, S.V. Shitov, A.V. Shchukin, L.V. Filippenko, P.N. Dmitriev, V.L. Vaks, J. Mygind, A.B. Baryshev, W. Luinge and H. Golstein, IEEE Trans on Appl Supercond., 9, 4133, 1999.

84. M.J. Stephen, Phys Rev, 182, 531, 1969.

85. A.J. Dahm, A. Denenstein, D.N. Langenberg, W.H. Parker, D. Rogovin, and D.J. Scalapino, Phys Rev Lett, 22, 1416,1969.

86. M. Salerno, M.R. Samuelsen, and A. Yulin, Phys Rev Lett, 86, 5397, 2001.143

87. A.N. Malakhov, "Fluctuations in auto-oscillating systems", Science, Moscow, 1968.

88. A.L. Pankratov Form and width of spectral line of Josephson Flux-Flow oscillator, Phys. Rev. B, 2002.

89. E. Schomburg, R. Scheuerer, S. Brandl, K.F. Renk, D.G. Paveliev, Yu. Koschurinov, V. Ustinov, A. Zhukov, A. Kovsh and P.S. Kop'ev, Electronics Letters, 35 (1999) No 17.

90. V.P. Koshelets and J. Mygind Flux Flow Oscillators For Superconducting Integrated Submm Wave Receiver Studies of High Temperature Superconductors, edited by A.V. Narlikar, NOVA Science Publishers, New York, v. 39, pp. 213-244, 2001.

91. P. Отнес, JI. Эноксон Прикладной анализ временных рядов. М., Мир, 1982. Быстрые алгоритмы в цифровой обработке изображений, М., Радио и связь, 1984.

92. А.В. Василенко Сплайн-функции: теория, алгоритмы, программы. Новосибирск, Наука, 1983.

93. Ю.С. Завьялов, Б.И. Квасов, В.Л. Мирошниченко Методы сплайн-функций. М., Наука, 1980.

94. В.Л. Макаров, В.В. Хлобыстов Сплайн-аппроксимация функций. М., Высшая школа, 1983.

95. Ф. Гилл, У. Мюррей, М. Райт, Практическая оптимизация. М., Мир, 1985.

96. И. Бард Нелинейное оценивание параметров. М., Финансы и статистика, 1979.

97. Е.З. Демиденко Оптимизация и регрессия. М. Наука, 1989.

98. Н. Дрейпер, Г. Смит Прикладной регрессионный анализ. М., Финансы и статистика, т. 1, 1986, т.2, 1987.