Сверхпроводимость

Монография посвящена актуальной проблеме современной физики сенсоров. Авторы подробно описали теоретическое исследование новых типов сверхпроводниковых детекторов электромагнитного излучения. Работа раскрывает три основные темы: детектор на кинетической индуктивности, флуктуации проскальзывания фазы в нанопроволоках и сверхпроводниковый однофотонный детектор на основе тонкой пленки нитрида ниобия. Монография предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих исследователей, работающих в области сверхпроводниковой наноэлектроники.

Монография посвященна обзору исследований терагерцовых смесителей на горячих электронах из тонких сверхпроводящих пленок NbN. В работе дан обзор исследований полосы преобразования квазиоптического смесителя на горячих электронах с двумя каналами энергетической релаксации – фононным и диффузионным, а также стабильности и флуктуационной чувствительности приемника на основе таких смесителей. Монография охватывает большое количество оригинальных работ (в том числе и автора монографии), посвященных исследованию терагерцовых смесителей на горячих электронах на основе тонких сверхпроводниковых пленок. Монография предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих исследователей, работающих в области создания устройств терагерцового диапазона.

Монография посвященна обзору исследований терагерцовых смесителей на горячих электронах из тонких сверхпроводящих пленок NbN. В работе дан обзор исследований полосы преобразования квазиоптического смесителя на горячих электронах с двумя каналами энергетической релаксации – фононным и диффузионным, а также стабильности и флуктуационной чувствительности приемника на основе таких смесителей. Монография охватывает большое количество оригинальных работ (в том числе и автора монографии), посвященных исследованию терагерцовых смесителей на горячих электронах на основе тонких сверхпроводниковых пленок. Монография предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих исследователей, работающих в области создания устройств терагерцового диапазона.

Изложены методы теоретического исследования термодинамических свойств веществ, основы статистической термодинамики, базирующейся на использовании квантовых статистик, описывающих термодинамические свойства так называемых вырожденных систем. Представлены термодинамические свойства излучения и конденсированных сред: электроны в металлах, твердые тела, свойства тел при температурах, близких к абсолютному нулю – сверхтекучесть и сверхпроводимость. Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по специальности «Теплофизика».

Монография посвящена актуальной проблеме современной физики сенсоров. Авторы подробно описали теоретическое исследование новых типов сверхпроводниковых детекторов электромагнитного излучения. Работа раскрывает три основные темы: детектор на кинетической индуктивности, флуктуации проскальзывания фазы в нанопроволоках и сверхпроводниковый однофотонный детектор на основе тонкой пленки нитрида ниобия. Монография предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих исследователей, работающих в области сверхпроводниковой наноэлектроники.

Монография посвященна обзору исследований терагерцовых смесителей на горячих электронах из тонких сверхпроводящих пленок NbN. В работе дан обзор исследований полосы преобразования квазиоптического смесителя на горячих электронах с двумя каналами энергетической релаксации – фононным и диффузионным, а также стабильности и флуктуационной чувствительности приемника на основе таких смесителей. Монография охватывает большое количество оригинальных работ (в том числе и автора монографии), посвященных исследованию терагерцовых смесителей на горячих электронах на основе тонких сверхпроводниковых пленок. Монография предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих исследователей, работающих в области создания устройств терагерцового диапазона.

В книге освещаются вопросы расчета, конструирования и испытаний сверхпроводниковых синхронных машин, предназначенных для работы в локальных сетях и в составе единой энергосистемы, результаты исследования сложных переходных процессов и технических средств обеспечения устойчивости. Дан обзор современного состояния разработок электрических машин на базе высокотемпературных сверхпроводников 2-го поколения. Актуальные вопросы технической сверхпроводимости излагаются доступно и не требуют обращения к специальной литературе. Книга содержит необходимый объем знаний для выполнения квалифицированной исследовательской и проектной работы в новой отрасли сверхпроводникового электромашиностроения. Для научных работников, инженерно-технического персонала и аспирантов, специализирующихся в области криогенного электромашиностроения. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 12-08-07109, не подлежит продаже

Изложена современная теория нормальных и сверхпроводящих металлов без использования сложных математических методов. Помимо описания классических свойств, серьезное внимание уделено актуальным проблемам: квантовым интерференционным эффектам, локализации электронов случайным потенциалом, нелинейным явлениям, взаимному влиянию сверхпроводимости и магнетизма и др. Необходимо знакомство с квантовой механикой и статистикой. Для студентов и аспирантов физических специальностей вузов, а также научно-технических работников в области физики твердого тела.

В монографии приведены и обобщены теоретические данные о поверхностном импедансе сверхпроводников. Рассмотрены различные импедансные граничные условия и определены границы их использования в краевых задачах электродинамики. Исследовано большое количество физических моделей различных сверхпроводящих структур для внутренних и внешних краевых задач. Получены новые алгоритмы, а также разработаны методы их вычислений. Монография рассчитана на научных работников, инженеров, занимающихся вопросами радиофизики и электроники, задачами математического моделирования физических процессов, протекающих в различных сверхпроводящих структурах, а также на студентов и аспирантов ВУЗов, специализирующихся по прикладной физике и вычислительной математике. Рекомендовано УМО РФ по образованию в области прикладных математики и физики в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению «Прикладные математика и физика».

В монографии рассматриваются методы повышения квантовой эффективности сверхпроводниковых однофотонных детекторов SSPD в виде узких полосок, изготовленных из тонкой пленки NbN. В частности, рассматривается роль абрикосовских вихрей в формировании резистивного состояния в узкой сверхпроводящей полоске при поглощении инфракрасных фотонов. Показано, что уменьшение ширины сверхпроводящей полоски приводит к увеличению квантовой эффективности. Также рассматривается увеличение квантовой эффективности путем включения детектора в микрополостной четвертьволновый резонатор. Монография предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих исследователей, работающих в области сверхпроводниковой наноэлектроники и радиофизики.

Изложены основные представления о низкотемпературной и высокотемпературной сверхпроводимости. Рассмотрены эффекты и явления, на которых основана работа устройств криоэлектроники. Приведены данные об основных высокотемпературных сверхпроводниках, их критические параметры, а также сведения о технологии их изготовления. В пособие включен практикум: работы по технологии изготовления и исследования крио-электронного устройства. Для студентов и аспирантов, специализирующихся в области электронной техники, а также криоэлектроники.

В пособии рассматриваются некоторые общие закономерности изменения состояний макроскопических систем, не находящихся в состоянии равновесия, а также элементы теории флуктуаций и макроскопические квантовые явления – сверхпроводимость и сверхтекучесть

Монография посвящена актуальной проблеме современной фотоники: разработке высокочувствительных и быстродействующих сверхпроводниковых однофотонных детекторов на основе тонкой пленки NbN. В работе исследуются неравновесные процессы, протекающие в тонкой сверхпроводящей пленке после поглощения инфракрасного фотона и приводящие к возникновению резистивного состояния. На этих процессах основан механизм фотоотклика исследуемого в работе однофотонного детектора. В частности, исследуются зависимости квантовой эффективности и скорости темнового счета от геометрических параметров детектора: толщины пленки, ширины полоски, а также от величины транспортного тока детектора. Монография предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих исследователей, работающих в области сверхпроводниковой наноэлектроники и радиофизики.

Монография посвящена актуальной проблеме радиоастрономии. Целью данной монографии являются исследование и разработка квазиоптических смесителей на эффекте электронного разогрева, работающих в терагерцовом диапазоне частот, из ультратонких сверхпроводящих пленок NbN, которые наряду с высокой чувствительностью в терагерцовом диапазоне имели бы широкую полосу промежуточных частот и могли быть применены в практическом гетеродинном приемнике. Практическая значимость работы подтверждена выбором использования разрабатываемых HEB-смесителей в ряде международных проектов, ориентированных как на радиоастрономические наблюдения (APEX, ALMA, HERSHEL, МИЛЛИМЕТРОН), так и на исследование атмосферы Земли (SOFIA, TELIS). Полученные знания об электронфононном взаимодействии в ультратонких пленках NbTiN определяют перспективность дальнейшей разработки электронно-разогревных детекторов и смесителей на основе этого сверхпроводникового материала для практических применений. Монография предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих исследователей, работающих в области сверхпроводниковой электроники.

Монография посвящена экспериментальному исследованию процессов энергетической релаксации неравновесного резистивного состояния в сверхпроводниковых пленках нитрида титана (TiN) и легированных бором пленках алмаза (C:B). Результаты экспериментального исследования дают новые сведения о характерных временах и механизмах энергетической релаксации в сверхпроводниковых пленках нитрида титана и легированных бором пленках алмаза. Данные сведения имеют важное значение при разработке и создании детекторов электромагнитного (ЭМ) излучения. Монография предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих исследователей, работающих в области сверхпроводниковой наноэлектроники и радиофизики.

These notes have appeared as a result of a one-term course in superfluidity and superconductivity given by the author to fourth-year undergraduate students and first-year graduate students of the Department of Physics, Moscow State University of Education. The goal was not to give a detailed picture of these two macroscopic quantum phenomena with an extensive coverage of the experimental background and all the modern developments, but rather to show how the knowledge of undergraduate quantum mechanics and statistical physics could be used to discuss the basic concepts and simple problems, and draw parallels between superconductivity and superfluidity.

Учебник посвящен изложению основ слабой сверхпроводимости и ее существующим и потенциальным применениям. Особое внимание уделено описанию недавно открытых джозефсоновских квантовых битов, называемых кубитами. По уровню изложения он доступен студентам старших курсов и аспирантам физико-технических направлений высших учебных заведений. Начальные знания квантовой механики необходимы. Изложены основы физики джозефсоновских контактов. Подробно рассмотрена динамика квантовых двухуровневых систем, приводятся примеры описания открытых квантовых систем. Обсуждаются особенности измерения и контроля сверхпроводниковых кубитов. Учебник предназначен для магистрантов и аспирантов физико-технических направлений вузов, специализирующихся в области квантовой информатики и физики конденсированного состояния.

Пособие включает в себя краткие основные сведения о физических эффектах в сверхпроводниках, справочный материал, задачи и примеры их решения. Основная цель настоящего пособия – дать краткую и необходимую информацию для закрепления материала в рамках курса Микро- и нанотехнологии. Предназначено для магистрантов факультета радиотехники и электроники, направление 11.03.03 «Конструирование и технология электронных средств».