Sensor na nelineynoy kineticheskoy induktivnosti
Denis Yu. Vodolazov
Предложена концепция сенсора электромагнитного излучения ( nonlinear kinetic inductance sensor - NKIS) на нелинейной кинетической индуктивности. Идея сенсора основана на расходимости кинетической индуктивности Lk dq/dI (пq - импульс сверхпроводящих электронов, I - сверхток) гибридного сверхпроводник/нормальный металл (SN) мостика при токе I∗ < Idep (Idep - ток распаривания гибрида) и температуре T ∗ много меньшей критической температуры гибрида Tc. Это позволяет получить большое изменение разности фаз δφ вдоль SN мостика в режиме заданного тока при I ≃ I даже в случае малого роста электронной температуры. Возникновение δφ сопровождается изменением тока и магнитного потока через связанное сверхпроводящее кольцо, что может быть измерено с помощью сверхпроводящего квантового интерференционного прибора (СКВИДа). В некотором смысле предложенный сенсор является сверхпроводниковым аналогом сенсора на краю резистивного перехода (transition edge sensor - TES), чья работа основана на наличии большой производной dR/dT (R - сопротивление) вблизикритической температуры сверхпроводника Tc. Так как при I ≃ I SN мостик находится в бесщелевомрежиме, у него отсутствует нижняя граница для частоты детектируемого элeктромагнитного излучения. Расчеты показывают, что такой сенсор может работать в однофотонном режиме и детектировать одиночные фотоны с частотой ν 10 ГГц. В работе обсуждается, что нетривиальная зависимость I(q) SN мостика может быть также использована в детекторах непрерывного электромагнитного излучения, сенсорах тока и магнитного поля.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики•Dec 15, 2023•0 citations