Исследование генерации субмиллиметровых волн в сверхпроводниковых структурах с вязким потоком джозефсоновских вихрей тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Предисловие.

1. Введение.

1.1. Вступление.

1.2. Интегральные сверхпроводниковые приемники.

1.3. Сверхпроводниковый генератор гетеродина на распределенном туннельном переходе с вязким потоком джозефсоновских вихрей.

1.4. Технология изготовления джозефсоновских переходов для сверхпроводниковых интегральных микросхем.

1.5. Математические модели длинного джозефсоновского перехода.

1.6. Ширина линии излучения джозефсоновского перехода.

1.7. Постановка задачи.

2. Экспериментальное исследование спектральных характеристик излучения распределенных джозефсоновских переходов.

2.1. Система измерений по постоянному току.

2.2. Система измерений по СВЧ.

2.3. Ширина линии излучения длинного джозефсоновского перехода. 5 О

2.4. ФФО с несмещенной областью.

2.5. Краткие результаты главы и их практические применения.

3. Изучение ФФО с магнитным само действием.

3.1. Идея альтернативной запитки ФФО.

3.2. Теория ширины линии излучения для ФФО с самодействием.

3.3. Результаты экспериментов с ФФО, смещенного токами смешанного типа.

3.4. Измерения ширины линии ФФО при смещении смешанного типа

3.5. Краткие результаты главы.

4. Изучение ФФО с петлями обратной связи по магнитному полю. 83 4.1. Идея исследования и топология.

4.2. Экспериментальные результаты измерений ФФО с туннельными барьерами Nb/A10x/Nb и Nb/A1N/Nb.

4.3. Краткие выводы главы.

5. Численное моделирование ФФО.

5.1. Моделирование в рамках традиционной модели синус-Гордон.

5.2. Профиль задания тока смещения и формулировка общей двумерной задачи.

5.3. Моделирование свойств ФФО с учетом самонакачки.

5.4. Краткие выводы главы.

6. Разработка и тестирование широкополосного тракта промежуточной частоты СИП.

6.1. Описание задачи.

6.2. Основная идея и методы ее реализации.

6.3. Экспериментальная проверка.

6.4. Краткие выводы главы.

В настоящее время в мировой науке и технике наблюдается бурное развитие технологий для приема и обработки сигналов в терагерцовом и субмиллиметровом диапазонах длин волн. Одним из перспективных направлений для решения таких задач является разработка сверхпроводниковых микросхем на основе джозефсоновских переходов сверхпроводник - изолятор - сверхпроводник (СИС-переходов), которые позволяют создать устройства с высокой чувствительностью, близкой к фундаментальному пределу. Такие приборы незаменимы не только в радиоастрономии и системах мониторинга окружающей среды, но и для проведения научных исследований в области физики твердого тела, биофизике и создания систем обеспечения безопасности и противодействия терроризму. Данная диссертационная работа посвящена разработке сверхпроводникового интегрального приемника (СИП) субмиллиметрового диапазона, который является принципиально новой реализацией существующих на данный момент достижений криоэлектроники, когда на единой микросхеме интегрируются все элементы, необходимые для приема и гетеродинирования принимаемого субмиллиметрового сигнала. При этом превосходные по сравнению с традиционным приемным оборудованием компактность, малое энергопотребление и сравнительно невысокая стоимость СИП, важные, в первую очередь, для аэрокосмических применений, а также сравнительно невысокая стоимость СИП должны способствовать их более широкому распространению.

В данной работе наибольшее внимание уделено изучению и оптимизации интегрируемого на чипе источника гетеродина, в качестве которого используется длинный джозефсоновский переход с вязким потоком джозефсоновских вихрей, получивший название «флакс-флоу осциллятор» (ФФО). Этот англоязычный термин в настоящий момент широко используется в российской научно-технической литературе, поэтому далее везде в этой диссертации основной объект изучения именно так и будет именоваться. Изначально работа была нацелена на изучение ширины линии излучения ФФО и ее уменьшение в диапазоне 500 - 650 ГГц ~ рабочей области проекта ТЕЫБ для мониторинга атмосферных загрязнений с борта высотного аэростата. Более узкая спектральная линия излучения автономного генератора позволяет в режиме ФАПЧ получить меньший уровень фазовых шумов и провести спектральные измерения исследуемых веществ с меньшими искажениями. В данной работе впервые в мире были интегрированы в микросхему приемника дополнительные элементы для отстройки емкости СИС-смесителя на промежуточных частотах (ПЧ) в диапазоне 4-8 ГГц; получены гладкие во всем диапазоне характеристики прохождения ПЧ-сигнала.

В первой главе дан обзор областей применения криогенных приемников субмиллиметрового диапазона на квазичастичной нелинейности СИС-переходов, обладающих высокой чувствительностью. Описана концепция сверхпроводникового интегрального приемника (СИП), содержащего на одной микросхеме приемную антенну, СИС-смеситель и генератор гетеродина на основе длинного туннельного перехода с вязким потоком джозефсоновских вихрей (ФФО). Перечислены основные электрофизические и СВЧ свойства ФФО, являющегося основным объектом исследования в данной диссертации. Приведена математическая модель синус-Гордона, качественно описывающая процессы в длинном джозефсоновском переходе. Рассмотрена ширина линии излучения сосредоточенного перехода в ситуации широко- и узкополосных шумов, а также сужение линии излучения под действием системы ФАПЧ. Сформулирована постановка основной задачи исследования.

Во второй главе описана методика и техника экспериментальных измерений электрофизических и СВЧ свойств ФФО, приведены некоторые результаты экспериментальных исследований его автономной ширины линии излучения. На основании теории ширины линии сосредоточенного перехода выведена полуэмпирическая формула ширины линии излучения распределенного джозефсоновского перехода, содержащая дополнительную величину - дифференциальное сопротивление по магнитному полю или току, создающему это поле. Исследованы ФФО с несмещенной областью вблизи входного края перехода, оценена степень влияния дифференциального сопротивления по магнитному полю на ширину линии излучения в зависимости от плотности критического тока туннельного барьера.

Третья глава содержит несложную теорию, описывающую ширину линии излучения перехода, когда в магнитное поле на краях вносит вклад не только предназначенный для этого ток линии управления, но и ток смещения (т.н. эффект магнитного самодействия). Реализованы альтернативные способы запитки ФФО, при которых ток смещения задается через одну из клемм линии управления и создает добавку к магнитному полю на одном из краев перехода. Проведено сравнение экспериментальных измерений ширины лини излучения ФФО, смещенного альтернативными образом, и результаов применения изложенной в начале главы теории. Дополнительно получены сведения о дисбалансе магнитных полей на противоположных концах ФФО из-за наличия на одном из них микрополосковой линии.

Четвертая глава посвящена исследованию образцов ФФО, которые содержали петли самодействия. Благодаря этим петлям ток смещения создает добавку к магнитному полю на двух краях одновременно, а профиль инжекции тока смещения для разных знаков самодействия существенно не изменяется. У таких образцов с разными значениями плотности тока туннельного барьера исследовалась ширина линии излучения и параметры переходов по постоянному току.

В пятой главе изложены результаты численного моделирования свойств ФФО в рамках модели синус-Гордона с ЯС-нагрузкой на излучающем крае. Представлен новый алгоритм самосогласованного расчета вольт-амперных характеристик (ВАХ) ФФО, объединяющий модель синус-Гордона и формулу Тьена - Гордона. В новой модификации модели учитывается наличие сверхпроводниковой щели, а параметр затухания зависит от координаты, рабочей точки и амплитуды переменного напряжения ФФО. Результаты расчета сравниваются с экспериментально измеренными ВАХ.

В шестой главе описывается разработка и экспериментальное исследование широкополосного тракта промежуточной частоты сверхпроводникового интегрального приемника с рабочим диапазоном 48 ГГц. Описаны все шаги создания новой конструкции тракта: от оптимизации эквивалентной схемы на сосредоточенных элементах до формирования финальной топологии электродов микросхемы. Приведены экспериментальные ПЧ-спектры, а также частотный отклик (изменение спектральных кривых) при изменении температуры оптической нагрузки приемника и мощности генерируемого СИС-смесителем дробового шума.

1. Введение 1.1. Вступление

В последнее десятилетие в мире ведутся интенсивные разработки устройств для приема и обработки сигналов в терагерцовой области частот 3*10п -1013 Гц, начиная с субмиллиметровых волн и заканчивая дальним ИК диапазоном. Растущий интерес к этой теме обусловлен широтой и актуальностью потенциальных областей применений терагерцовых технологий.

Спектральные линии в этой области частот соответствуют переходам между вращательными энергетическими уровнями различных молекул, а также медленным пространственным колебательным модам больших молекул (макромолекул). Измерение этих линий и наблюдения в этом диапазоне являются эффективными методами исследований для радиоастрономии, экологического мониторинга атмосферы, физики твердого тела, биофизики [1-6]. В последнее время также проявляется повышенный интерес к созданию устройств наблюдения в субмиллиметровом диапазоне для систем контроля безопасности и обнаружения взрывчатых и отравляющих веществ [7-8].

Для решения задач, в которых важно иметь низкий уровень собственных шумов приемника, незаменимыми являются криогенные приемники на основе СИС-смесителей (туннельных переходов сверхпроводник - изолятор - сверхпроводник), шумовая температура Т$ит которых является наинизшей из всех известных приемников в диапазоне 100 - 1000 ГГц и ограничивается уровнем квантовых шумов На>1к (здесь к -постоянная Больцмана) [9-17]. Это объясняется как чрезвычайно высокой нелинейностью сверхпроводниковых элементов, так и их предельно низкими собственными шумами, обусловленными природой элементов и криогенной рабочей температурой. Поскольку время накопления для приема сверхслабых сигналов и обнаружения сверхмалых концентраций веществ пропорционально квадрату шумовой температуры используемого приемника, СИС - приемники позволяют значительно сократить время наблюдения

В настоящий момент СИС-приемники с внешним источником гетеродина получили широкое распространение как в единичных радиотелескопах, так и в составе приемников-интерферометров наземного базирования [18]. В качестве генератора гетеродина используются генераторы Ганна и гармонические умножители на основе барьера Шоттки, а в лабораторных исследованиях лампы обратной волны. На частотах выше рабочего диапазона СИС-приемников в качестве источников гетеродина для смесителей на горячих электронах (НЕВ) применяют квантовые каскадные лазеры [19-20].

Для частот принимаемого излучения выше 300 ГТц наблюдается существенное поглощение сигнала парами воды в атмосфере. Именно поэтому все субмиллиметровые приемники и радиотелескопы располагаются на значительной высоте или устанавливаются на борту специальных самолетов и спутников. При этом большие габариты, вес и цена генераторов гетеродина в субмм диапазоне длин волн являются основными факторами, ограничивающим широкое использование субмм приемников.

ИРЭ РАН совместно с Институтом космических исследований Голландии (вЛОМ) был разработан, создан и исследован интегральный спектрометр со сверхпроводниковым генератором гетеродина [21-27, А6, А9, А14, А19, А25, А29]. Легкие и компактные сверхчувствительные интегральные субмм приемники (СИП) являются весьма привлекательными для дистанционного мониторинга атмосферы и измерения малых газовых компонент (озона, хлора и других примесей в атмосфере). Многие из этих компонент, возникающих, в частности, в результате химических производств, могут быть обнаружены дистанционно только по их излучению в субмм диапазоне [28-30]. Методы микроволновой спектроскопии, регистрирующие вращательные и вращательно-колебательные спектры молекул в газовой и паровой фазе, остаются наиболее прецизионными и обеспечивают лучшую чувствительность и разрешающую способность для проведения экспресс-анализа физиологически активных веществ. Малые габариты интегрального приемника позволяют естественным образом построить на его основе многоэлементный матричный приемник, не увеличивая существенным образом размеры и вес всей приемной системы. На рис.1.1а приведен пример расчетного атмосферного спектра

На данный момент для СИП было получено спектральное разрешение порядка 10 кГц с использованием тестового сигнала, генерируемого 1020 ГГц синтезатором и преобразованного гармоническим умножителем на основе полупроводниковых сверхрешеток [31]. Была экспериментально продемонстрирована возможность измерения спектральных линий газа SO2 при помощи интегрального приемника, работающего в режиме фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) [32]. Газ SO2, являющийся побочным продуктом металлургического производства и приводящий к образованию «кислотных» дождей, находился в газовой кювете при давлениях порядка 0.03 мБар. На рис. 1.16 показан полученный спектр линии SO2, шириной 1.2 МГц, на частоте 326867.5 МГц.

-,l1,J.,1J .1.1.-L.i.l.l.l.„[. I 1.I. t ill iVL».,i.r,i l | \ r.:i.

497 498 499 500 501 502 503 504

Частота, ГГц о x m s о X s X S

100

80

60

40

20

400 f = 326867 МГц

Af= 1.2 МГц

450 500 550

Номер канала (100 кГц / канал)

600

Рис. 1.1. Пример рассчитанного атмосферного спектра (а); спектральная линия газа БОг, измеренная с помощью СИП (б)

Заключение

В ходе выполнения диссертационной работы получены следующие результаты:

1. Проведено всестороннее исследование ширины линии генерации А/ длинного джозефсоновского перехода (ФФО) при различных конфигурациях электродов перехода в широком диапазоне плотностей критического тока туннельного барьера. Установлено, что в отличие от сосредоточенного джозефсоновского контакта А/ ФФО описывается формулой, содержащей дифференциальное сопротивление R<fl по току линии управления (ЛУ), который создает магнитное поле на краях ФФО. Причем, RcFl учитывается коррелировано с дифференциальным сопротивлением Rd по току смещения так, что Af~(Rd+K*RcfL)2 с параметром К, который, как выяснилось из эксперимента, зависит от топологии электродов ФФО, плотности тока и величины тока смещения /д.

2. Выработаны рекомендации по оптимизации топологии ФФО, позволившие создать генератор в диапазоне 500 - 750 ГГц с шириной линии генерации менее 10 МГц и спектральным качеством 30% - 80% при использовании существующих систем ФАПЧ.

3. Разработана теория ширины линии излучения ФФО для случая, когда h создает добавку к магнитному полю (т.е. при наличии самодействия) и позволяет предсказать величину К на основании измерений по постоянному току. Проведены экспериментальные измерения ФФО в присутствии самодействия для двух случаев: когда 1В создает добавку к магнитному полю только на одном крае и на обоих краях ФФО одновременно. Наблюдалось соответствие между полученным из эксперимента и предсказанным теорией значениями К с точностью лучше 25%.

4. Проведено численное моделирование динамики ФФО в рамках возмущенной модели синус-Гордона с учетом RC-нагрузки на краях. На базе этой модели разработана и численно реализована ее новая модификация, в которой учитывается наличие сверхпроводниковой щели, а коэффициент затухания а является функцией не только координаты, но и локальной амплитуды напряжения. Наблюдалось качественное совпадение экспериментально измеренных ВАХ ФФО и полученных из численного расчета.

5. Впервые разработан и испытан широкополосный тракт промежуточной частоты (ПЧ) с рабочим диапазоном 4-8 ГГц для сверхпроводникового интегрального приемника с дипольной и щелевой антеннами. Суть метода заключается в использовании расположенных непосредственно на микросхеме приемника конденсаторов, замыкающих на землю по переменному току отрезок копланарной линии, которая выполняет роль отстроечной индуктивности. Отклик СИС-смесителя по ПЧ, измеренный при значениях нормальной части его импеданса 20 -150 Ом, имеет неравномерность менее 0.4 дБ во всем рабочем диапазоне тракта от 4 до 8 ГГц. В соответствии с предварительными оценками при наличии широкополосной системы ПЧ шумовая температура приемника в двухполосном режиме увеличивается всего на 50-60 К, что составляет менее 20% от значения шумовой температуры.

Список публикаций автора

А1]. V.P. Koshelets Radiation linewidth of flux flow oscillators / V.P. Koshelets, A.B. Ermakov, P.N. Dmitriev, A.S. Sobolev, A.M. Baryshev, P.R. Wesselius, J. Mygind // Extended Abstracts of the 8-th International Superconductive Conference ISEC'2001. - June 2001. - pp. 207-208. -Osaka, Japan

А2]. V.P. Koshelets Radiation linewidth of flux flow oscillators / V.P. Koshelets, A.B. Ermakov, P.N. Dmitriev, A.S. Sobolev, A.M. Baryshev, P.R. Wesselius, J. Mygind // Superconductor Science and Technology. -2001.-v. 14.-pp. 1040-1043 [A3]. V.P. Koshelets Linewidth of Josephson flux flow oscillators / V.P. Koshelets, P.N. Dmitriev, A.N. Mashentsev, A.S. Sobolev, V.V. Khodos, A.L. Pankratov, V.L. Vaks, A.M. Baryshev, P.R. Wesselius, and J. Mygind // Abstract for EUCAS-2001. - August 2001. - Denmark [A4]. V.P. Koshelets Linewidth of Josephson flux flow oscillators // V.P. Koshelets, P.N. Dmitriev, A.N. Mashentsev, A.S. Sobolev, V.V. Khodos, A.L. Pankratov, V.L. Vaks, A.M. Baryshev, P.R. Wesselius, and J. Mygind // Physica C.- 2002. - 372-376. - pp. 316-321 [А5]. V.P. Koshelets Superconducting Phase-Locked Local Oscillator For Submm Integrated Receiver / 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 // Proceedings of the 13-th International Symposium on Space Terahertz Technology March 26-28. - 2002. - Harvard University, -pp. 473-482. -.

А6]. V.P. Koshelets Superconducting Submm Integrated Receiver with Phase-Locked Local Oscillator / V.P. Koshelets, S.V. Shitov, P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov, L.V.Filippenko, A.S. Sobolev, M.Yu. Torgashin, V.V. Khodos, V.L. Vaks, T. de Graauw P.R. Wesselius, C. Mahaini, J. Mygind // abstracts of the 3rdInternational School/Workshop "From

Andreev Reflection to the International Space Station". - Björkliden, Kiruna, Sweden. - April 4-11.-2002 [A7]. J. Mygind Phase-locked Josephson Flux Flow Local Oscillator for Submm Integrated Receivers / J. Mygind, C. Mahaini, P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov, V.P. Koshelets, S.V.Shitov, A.S. Sobolev, M.Yu. Torgashin, V.V. Khodos, V.L. Vaks, P.R. Wesselius // abstracts of The 8-th International Conference on Electronic Materials (ICEM'2002). - June 2002. - China [A8]. J. Mygind Phase-locked Josephson Flux Flow Local Oscillator for Submm Integrated Receivers / J. Mygind, C. Mahaini, P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov, V.P. Koshelets, S.V.Shitov, A.S. Sobolev, M.Yu. Torgashin, V.V. Khodos, V.L. Vaks, P.R. Wesselius // Superconductor Science and Technology. -2002.-v. 15.-pp. 1701-1705 [A9]. V.P. Koshelets Externally Phase-Locked Local Oscillator for Submm Integrated Receivers: Achievements and Limitations / V.P. Koshelets, S.V. Shitov, P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov, A.S. Sobolev, M.Yu. Torgashin, P.R. Wesselius, P.A. Yagoubov, C. Mahaini, J. Mygind // abstract at Applied Superconductivity Conference ASC'2002.- Report 4EA10. -Houston, USA. - August 2002 [A 10]. V.P. Koshelets Externally Phase-Locked Local Oscillator for Submm Integrated Receivers: Achievements and Limitations / V.P. Koshelets, S.V. Shitov, P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov, A.S. Sobolev, M.Yu. Torgashin, P.R. Wesselius, P.A. Yagoubov, C. Mahaini, J. Mygind // IEEE Transactions on Appied Superconductivity. -June 2003. - v. 13, No 2. - pp. 1035 - 1038

All]. J. Mygind Spectral Linewidth of Josephson Flux Flow Oscillators; influence from bias and geometry / J. Mygind, C. Mahaini, M.R. Samuelsen, A.S. Sobolev, M.Yu. Torgashin, V.P. Koshelets // Abstract for EUCAS'2003. - Sorrento, Italy. - 2003 [A 12]. V.P. Koshelets Superconducting Phase-Locked Local Oscillator for Submm Integrated Receiver / V.P. Koshelets, S.V. Shitov, L.V.Filippenko,

P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov, A.S. Sobolev, M.Y. Torgashin, A.L. Pankratov, V.V. Kurin, P. Yagoubov, R. Hoogeveen // Abstract for EUCAS'2003. - Sorrento, Italy. - 2003 [A 13]. J. Mygind Influence of Geometry and Bias on Linewidth of Josephson Flux Flow Oscillators / J. Mygind, C. Mahaini, M.R. Samuelsen, A.S. Sobolev, M.Yu. Torgashin, V.P. Koshelets // Abstract for ISEC'2003. -Sydney, Australia. - July 7-11. - 2003 [A 14]. Кошелец В.П. Интегральные сверхпроводниковые приемники субмм волн / Кошелец В.П., Шитов С.В., Филиппенко JI.B., Дмитриев П.Н., Ермаков А.Б., Соболев А.С., Торгашин М.Ю // Известия высших учебных заведений. Радиофизика. - 2003. - Том .46, №8-9 - стр. 687-702 [А15]. V.P. Koshelets Superconducting Phase-Locked Local Oscillator for Submm Integrated Receiver / V.P. Koshelets, S.V. Shitov, L.V. Filippenko, P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov, A.S. Sobolev, M.Yu. Torgashin, A.L. Pankratov, V.V. Kurin, P. Yagoubov, R. Hoogeveen // Superconducting Science and Technology. - 2004. - v. 17. - pp. S127-S131 [A 16]. J. Mygind The mm-wave Josephson Flux Flow Oscillator; linewidth measurements and simple theory / J. Mygind, M.R. Samuelsen, V.P. Koshelets and A.S. Sobolev // Report 2ET08 at the Applied Superconductivity Conference ASC'2004. - USA. - October 2004 [А17]. V.P. Koshelets Superconducting Flux-Flow Oscillators for THz Integrated Receiver / V.P. Koshelets, P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov, L.V. Filippenko, A.S. Sobolev, M.Yu. Torgashin, and V.B. Borisov // presented at the second Franco-Russian Seminar on Nanotechnologies. -Lille, France. - August 2005 [А18]. V.P. Koshelets Development of the Flux-Flow Oscillators for Submm Integrated Receiver / V.P. Koshelets, P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov, L.V. Filippenko, A.V. Khudchenko, O.V. Koryukin, A.S. Sobolev,

M.Yu. Torgashin // Extended Abstract of the ISEC 2005. - September 2005. - p. PL-07. - the Netherlands [A19]. V.P. Koshelets Superconducting Submm Integrated Receiver for TELIS / V.P. Koshelets, A.B. Ermakov, L.V. Filippenko, O.V. Koiyukin, A.V. Khudchenko, A.S. Sobolev, M.Yu. Torgashin, P.A. Yagoubov, R.W.M. Hoogeveen, W.J. Vreeling, W. Wild, and O.M. Pylypenko. -abstracts at the 7th European Conference on Applied Superconductivity EUCAS '05. - Vienna. - September 2005 [A20]. A.S. Sobolev Radiation line width of the flux-flow oscillator with integrated self-field coil / A.S. Sobolev, V.P. Koshelets, and J. Mygind // abstracts at the 7th European Conference on Applied Superconductivity EUCAS '05. - Vienna. - September 2005 [A21]. V.P. Koshelets Optimization of the Phase-Locked Flux-Flow Oscillator for the Submm Integrated Receiver / V.P. Koshelets, P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov, A.S. Sobolev, M.Yu. Torgashin, V.V. Kurin, A.L. Pankratov, J. Mygind // IEEE Trans, on Appl. Supercond. - 2005. -v. 15.-pp. 964-967

A22]. J. Mygind The mm-wave Josephson Flux Flow Oscillator; linewidth measurements and simple theory / J. Mygind, M. R. Samuelsen, V. P. Koshelets and A. S. Sobolev // IEEE Trans, on Appl. Supercond. - 2005. -v. 15.-pp. 968-971

A23]. J. Mygind Simple theory for the spectral linewidth of the mm-wave Josephson Flux Flow Oscillator / J. Mygind, M. R. Samuelsen, V. P. Koshelets and A. S. Sobolev // abstarct at pi-shift Workshop "Physics of Superconducting Phase Shift Devices". - Ischia (Napoli). - 2-5 April. - 2005 [A24]. A.S. Sobolev Radiation linewidth of the flux-flow oscillator with integrated self-field coil / A.S. Sobolev, V.P. Koshelets, and J. Mygind // Journal of Physics: Conference Series. -43. -2006. - pp. 1096-1099 [A25]. V.P. Koshelets Superconducting Submm Integrated Receiver for TELIS / V.P. Koshelets, A.B. Ermakov, L V Filippenko, O V Koryukin, A

V Khudchenko, A.S. Sobolev, M.Yu. Torgashin, P.A.Yagoubov, R.W M Hoogeveen, W.J Vreeling, WWild and O.M Pylypenko // Journal of Physics: Conference Series. - 43. -2006. - pp. 1377-1380 [А26]. A.S. Sobolev Numerical simulation of the self-pumped Long Josephson junction using a modified Sine-Gordon model / A.S. Sobolev, A.L. Pankratov, J. Mygind // abstract at the Workshop on Weak Superconductivity, WWS'05. - Bratislava, Slovakia. - September 2005 [А27]. A.S. Sobolev Numerical simulation of the self-pumped Long Josephson junction using a modified Sine-Gordon model / A.S. Sobolev, A.L. Pankratov, J. Mygind // Physica C. - March 2006. - v.435, issue 1-2. -pp.112-113

А28]. A.C. Соболев Численное моделирование самонакачанного длинного джозефсоновского перехода с использованием модифицированной модели синус-Гордона / А.С. Соболев, А.Л. Панкратов // Нелинейный мир. - 2006. - №6, т.4. - с.322 [А29]. V.P. Koshelets Superconducting Integrated Submillimeter Receiver for TELIS / V.P. Koshelets, A.B. Ermakov, A.V. Khudchenko, A.S. Sobolev, M.Yu. Torgashin, L.V. Filippenko, O.S. Kiselev, P.A. Yagoubov, R.W.M. Hoogeveen, W. Wild //abstract at Applied Superconductivity Conference ASC'2006.- report 2EY01. - Seattle, USA. -2006

1.. В.М. Fischer Far-infrared vibrational modes of DNA components studied by terahertz time-domain spectroscopy/ B.M. Fischer, M. Walther, P Uhd Epsen // Physics in Medicine and Biology. - 2002 - 47 (21). - p. 38073814.

2. Ken Suto Widely Frequency-Tunable Terahertz Wave Generation and Spectroscopic Application / Ken Suto and Jun-ichi Nishizawa // International Journal of Infrared and Millimeter Waves. 2005 - 26 (7). - p. 937-952.

3. Peter H. Siegel THz Applications for Outer and Inner Space / Peter H. Siegel // 7th International Zurich Symposium on Electromagnetic Compatibility. February 2006 - p. 1-4.

4. Зорин А.Б. Предельная чувствительность СВЧ-смесителей на основе сверхпроводниковых переходов / Зорин А.Б., Лихарев К.К // Радиотехника и электроника. 1985 - вып. 6. - с. 1200-1204.

5. Zorin A.B. Quantum Noise in SIS Mixers / Zorin A.B. // IEEE Trans Magn. 1985. - v. 21. - p. 939-942

6. Tucker J.R., Quantum detection at millimeter wavelengths / Tucker J.R., Feldman M.J. // Rev. Mod. Phys. 1985 - v. 4. - pp. 1055-1113

7. Uzawa Y. Performance of all-NbN quasi-optical SIS mixers for the terahertz band / Uzawa Y., Wang Z., Kawakami A., Miki S. // Proc. 12 Int. Symp. Space Terahertz Technol. San Diego, USA. - Feb., 2001

8. A. Karpov Four photons sensitivity heterodyne detection of submillimeter radiation with superconducting tunnel junctions / A. Karpov, J. Blondell, M. Voss, K.H. Gundlach // IEEE Trans on Appl. Superconductivity. 1995 - v. 5, No 2. - pp. 3304-3307.

9. J. Zmuidzinas Quasi-optical slot antenna SIS mixers / J. Zmuidzinas, and H. G. LeDuc // IEEE Trans, on Microwave Theory and Tech. 1992. -v. 40.-pp. 1797-1804

10. J. Zmuidzinas Low-noise slot antenna SIS mixers / J. Zmuidzinas, N. G. Ugras, D. Miller, M. Gaidis, H. G. LeDuc, J. A. Stern// IEEE Trans, on Appl. Superconductivity. 1995. - v. 5, No. 2. - p. 3053

11. Информационная страница проекта ALMA Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.alma.nrao.edu/info/

12. L. Hildebrandt Quantum cascade external cavity laser systems in the mid-infrared spectral range / L. Hildebrandt, S. Stry, R. Knispel, J. R. Sacher, Ch. Mann, F. Fuchs // CLEO Conference, San Francisco, CA. 2004

13. A.B. Ermakov A data acquisition system for test and control of superconducting integrated receivers / A.B. Ermakov, S.V. Shitov, A.M. Baryshev, V.P. Koshelets, W. Luinge // Applied Superconductivity Conference ASC'2000. September 2000. - Report 4EA10

14. L.V. Filippenko Integrated Superconducting Receiver: fabrication and yield / L.V. Filippenko, S.V. Shitov, P.N. Dmitriev, A.B.Ermakov, V.P. Koshelets, and J.R. Gao // Applied Superconductivity Conference ASC'2000. September 2000 - Report 4EA01

15. V.P. Koshelets Integrated Superconducting Receivers / V.P. Koshelets, S.V. Shitov // Superconductor Science and Technology. -2000-v. 13.-pp. R53-R69

16. Koshelets V.P., Shitov S. V., Dmitriev P. N., et al. // Physica C. -2002. v. 367. - p. 249

17. Shitov S. V / Shitov S. V., Koshelets V.P., Ermakov А. В., et al. // IEEE Trans. Appl. Supercond. 2003. - v. 13, No. 2. - p. 684

18. В.П. Кошелец Исследование спектральных характеристик сверхпроводникового интегрального приемника / В.П. Кошелец, A.B. Худченко // Радиотехника и электроника. 2006. - том. 51, № 5. - с. 633-640

19. Yagoubov Р. А. / Yagoubov P. A., Dercksen J., Hoogeveen R. W. M., et al. // Abstracts 16th Int. Symp. SpaceTerahertz Technology. May 2005. - Sweden. -, p. 156

20. Nagatsuma T. / Nagatsuma Т., Enpuku K., Irie F., Yoshida K. // J. Appl. Phys. 1983. - v. 54. - p. 3 302

21. Nagatsuma / Nagatsuma Т., Enpuku К., Irie F., Yoshida K. // J. Appl. Phys. 1984. - v. 56.-p. 3 284.

22. Yongming Zhang Theoretical and experimental studies od the flux-flow type Josephson oscillator //Ph.D.-thesis, Chalmers University of Technology, 1991

23. T. Van Duzer and C.W. Turner Principles of Superconductive Devices and Circuits / T. Van Duzer and C.W. Turner // Elsevier North Holland. Second Edition. -1999.

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

25. N. R. Werthamer // Phys. Rev. 1966. - 147. - p.255.

26. L.-E. Hasselberg / L.-E. Hasselberg, M. T. Levinsen, and M. R. Samuelsen// Phys.Rev. B. 1974. - v. 9, p. 3757

27. A.M. Baryshev Superconductor-Insulator-Superconductor THz Mixer Integrated with a Superconducting Flux-Flow Oscillator // Ph.D. thesis. -2005.-TU Delft

28. Бароне А. Патерно Дж. Эффект Джозефсона. Физика и применения // Пер. с англ. М.: Мир, 1985.

29. К.К.Лихарев, Введение в динамику джозефсоновских переходов //Москва: Наука, 1985

30. Marek Jaworski Analytical description of the flux-flow mode in a long Josephson junction //Phys. Rev. B. 1999. - v. 60 (10)

31. Marek Jaworski Flux-flow mode in the sine-Gordon system // Physics Letters A. 244. - 1998. - pp. 97-102

32. M. Cirillo Fiske modes and Eck steps in long Josephson junctions: theory and experiments / M. Cirillo, N. Granbech-Jensen, M. Samuelsen, M. Salerno, and G. V. Rinati // Phys. Rev. B. -1998. v. 58. - pp. 12 37712 384

33. V. P. Koshelets / V. P. Koshelets, S. V. Shitov, A. M. Baryshev, I. L. Lapitskaya, L. V. Filippenko, H. van de Stadt, J. Mess, H. Schaeffer, and T.de Graauw // IEEE Trans. Appl. Supercond. 1995. - v. 5, p. 3057.

34. J. Mygind / J. Mygind, V. P. Koshelets, A. V. Shchukin, S. V. Shitov, and I.L. Lapitskaya // IEEE Trans. Appl. Supercond. 1995. - v. 5. - p 2951

35. V. P. Koshelets / V. P. Koshelets, A. V. Shchukin, I. L. Lapitskaya, and J. Mygind // Phys. Rev. B. 1995. - v. 51. - p. 6536

36. G.S.Lee Geometric and Material Dispersion in Josephson Transmission Lines / G.S.Lee and A.T. Barkfknecht // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. June 1992. - v.2, №2

37. R.Monaco Influence of the idle region on the dynamic properties of window Josephson tunnel junctions / R.Monaco, G.Constabile, N. Martuccello // Journal of Applied Physics. v. 77 (5). - pp. 2073-2080

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

39. D. Rogovin Fluctuation phenomena in tunnel junctions / D. Rogovin and D. J. Scalapino // Annals of Phys. 1974.- v. 86. - pp. 1-90

40. A. Zorin Fluctuations in a Josephson junction with arbitrary bias // PhysicaB.- 1981.- v. 108.-pp. 1293-1299

41. V. P. Koshelets Linewidth of Submillimeter Wave Flux-Flow Oscillators / V. P. Koshelets, S. V. Shitov, A. V. Shchukin, L. V. Filippenko, and J. Mygind // Appl. Phys. Lett. 1996. - v. 69, (5). -pp. 699-701

42. A.B. Ermakov A data acquisition system for test and control of superconducting integrated receivers / A.B. Ermakov, S.V. Shitov,

43. A.M. Baryshev, V.P. Koshelets, W.Luinge // IEEE Trans, on Appl. Supercond. 2001.- v. 11, No 1. - pp. 840-843

44. A. W. Kleinsasser /A. W. Kleinsasser, R. E. Miller, W. H. Mallison, and G. B. Arnold // Phys.Rev. Lett. 1994.- v. 72. - p. 1738

45. T. M. Klapwijk / T. M. Klapwijk, G. E. Blonder, and M. Tinkham, Physica B & C. 1982. - 109-110. - p.1657

46. P. Dieleman Shot noise beyond the Tucker theory in niobium tunnel junction mixers / P. Dieleman, T.M. Klapwijk // App. Phys. Lett. 1998.-v.72 No 13. - pp.1653-1655

47. P. Dieleman/ P. Dieleman, H. G. Bukkems, T. M. Klapwijk, M. Schicke, and K. H. Gundlach // Phys. Rev. Lett. 1997. - v. 79. - p. 3486

48. T. Nagatsuma Flux-flow type Josephson oscillator for millimeter and submillimeter wave region. III. Oscillation stability / T. Nagatsuma, K.Enpuku, K. Sueoka, K. Yoshida, F.Irie // Journal of Appl. Phys. 1985. -v. 58(1)

49. A. L. Pankratov Form and width of spectral line of a Josephson flux flow oscillator, Phys. Rev. B. v. 65. - 2002. - pp. 054 504-(l-9).

50. N. Granbech-Jensen Microscopic tunneling theory of long Josephson junctions / S.A. Hattel, M.R. Samuelsen // Phys.Rev. B. 1992 - v. 45(21)

51. C Soriano Coupling of Josephson flux-flow oscillators to an external RC load / C Soriano, G Costabile and R D Parmentier // Supercond. Sci. Technol. -1996. v. 9. - pp. 578-582

52. M.R. Samuelsen / M.R. Samuelsen and S.A. Vasenko // J. Appl. Phys. 1985.- v. 57.-p.110

53. A. Benabdallah The window Josephson junction: a coupled linear nonlinear system / A. Benabdallah, J.G. Caputo, N. Flytzanis // Physica D. -2002.-v. 161 (79)-p. 101

54. A. Benabdallah Exponentially tapered Josephson flux-flow oscillator / A. Benabdallah and J. G. Caputo, A.C. Scott// Phys. Rev. B. v. 54 (22)

55. N. Flytzanis Dynamics of fluxons in narrow window junctions / N. Flytzanis, N. Lazarides, A. Chiginev, V. Kurin, J. G. Caputo // Journ. of Appl. Phys. 2000. - v. 88, No 7

56. Chang W. H. IEEE Trans. Magn. 1981. - MAG-17, (1). - 764-766

57. Hildebrandt G./ Hildebrandt G. and Uhlmann F. H. // IEEE Trans, on Appl. Supercond. 1995. - v. 5 (2). - pp. 2766-2769

58. Grover F. W. Inductance Calculation Working Formulas and Tables // New York: Dover Publications. -1946

59. Khapaev M. M.// Supercond. Sci. Technol. 1997. - v. 10. - pp. 389394

60. Khapaev M. M., IEEE Trans. Microwave Theory and Techn. 2001. -v. 49(1).-pp. 217-220

61. Khapaev M. M. / Khapaev M. M., Kidiyarova-Shevchenko A. Y., Magnelind P. and Kupriyanov M. Y. // IEEE Trans, on Appl. Supercond. -2001.-v. 11(1).-pp. 1090-1093

62. Khapaev M. M., Supercond. Sci. Technol. 1996. - v. 9. - p. 729-733

63. Официальная страница компании sonnet Электронный ресурс] -Режим доступа: http://www.sonnetusa.com

64. A.R.Kerr Surface Impedance of Superconductors and Normal Conductors in EM Simulators// MMA Memo No. 245. 1999 : Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.mma.nrao.edu/memos/html-memos/mma245

65. G. Yassin Electromagnetic models for superconducting millimeter-wave and submillimeterwave microstrip transmission line // G. Yassin and S. Withington // Journal of Physics D: Applied Physics. 14 September 1995.- v. 28, no. 9. - pp. 1983-1991

66. Белицкий В.Ю. Частное сообщение о ФТС тестах СИС смесителей.

67. С.В. Шитов Интегральные устройства на сверхпроводниковых туннельных переходах для приемников миллиметровых и субмиллиметровых волн : диссертация на сосискание степени д.ф.-м.н.: 01.04.01.-М.-2003

68. A.R. Kerr Some fundamental and practical limits on broadband matching to capacitive devices and the implications for SIS mixer design / A.R. Kerr // IEEE Trans. Microwaves Theory and Techniques. Jan. 1995. -v. 43, No. l.-pp. 1-13

69. Q. Ke Optimum Source Conductance for high Frequency Superconducting Quasiparticle Receivers / Q. Ke and M. J. Feldman // IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques. April 1992. - v. MTT-41, No. 4. - pp.600-604,

70. A.R. Kerr Embedding Impedance Approximations in the Analysis of SIS Mixers / A.R. Kerr, Shing-Kuo Pan,, and S. Withington //IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques. April 1993. -v. 41, No. 4.