Low Temperature Physics: 45, 776 (2019); https://doi.org/10.1063/1.5111306
Физика Низких Температур: Том 45, Выпуск 7 (Июль 2019), c. 906-915    ( к оглавлению , назад )

О возможности увеличения скорости регистрации изменений магнитного потока в счетчике одиночных фотонов ВЧ СКВИДом с контактом MoRe–Si(W)–MoRe

А.П. Шаповалов1,4, В.Е. Шатерник2, О.Г. Турутанов3, В.Ю. Ляхно3, В.И. Шнырков4

1Институт сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля НАН Украины ул. Автозаводская 2, г. Киев, 04074, Украина
E-mail: shapovalovap@gmail.com

2Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины бульв. Академика Вернадского, 36, г. Киев, 03142, Украина

3Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины пр. Науки, 47, г. Харьков, 61103, Украина

4Киевский академический университет, бульв. Академика Вернадского, 36, г. Киев, 03142, Украина

Статья поступила в редакцию 17 января 2019 г., после переработки 12 марта 2019 г. опубликована онлайн 28 мая 2019 г.

Анотація

Проведено аналіз безгістерезисного режиму ВЧ НКВІДу з джозефсонівським контактом MoRe–Si(W)–MoRe для реєстрації станів лічильника поодиноких фотонів на основі надпровідного квантового інтерферометра з дискретним гамільтоніаном. Поглинання фотона з частотою 10 ГГц призводить до переходу лічильника на збуджений рівень, тунелюванню до сусідньої потенційної ями і зміни магнітного потоку в інтерферометрі, яка може бути зареєстрована НКВІД магнітометром. Вимірювання квантової системи вимагає мінімізації зворотного впливу каналу реєстрації сигналу на лічильник, високої чутливості і швидкодії магнітометра. Оптимізацію контактів MoRe–Si(W)–MoRe проведено для різних концентрацій вольфраму (W) в кремнії (Si) і товщин бар’єрного шару. Показано, що при використанні контактів MoRe–Si(W)–MoRe з концентрацією вольфраму близько 11% ВЧ НКВІД на частотах збудження ~ 1 ГГц практично буде працювати як ідеальний параметричний перетворювач частоти вгору з шумом, який визначається підсилювачем, що охолоджується.

Ключові слова: контакт Джозефсона, тунельний контакт, допування бар’єру, ВЧ НКВІД, однофотонний детектор.