Гунбина А.А.
Серов Е.А.
Минеев К.В.
Паршин В.В.
Вдовин В.Ф.
Чекушкин А.М.
Хан Ф.В.
Кошелец В.П.
 Статья на сайте eLibrary

Представлены результаты исследования отражательной способности тонких плёнок Nb и NbTiN, нанесённых на кремниевую подложку, в диапазоне частот 205-255 ГГц при температурах от 5 K до комнатной. Эксперимент выполнен с помощью резонаторного спектрометра, в котором исследуемый образец является одним из зеркал высокодобротного резонатора Фабри-Перо. Сравнение полученных результатов с предыдущими работами показывает, что потери на отражение для ниобия в сверхпроводящем состоянии в несколько раз ниже, чем для высокотемпературного сверхпроводника YBa2Cu3O7-δ и ниже, чем для образцов охлаждённой до криогенных температур высокочистой меди - лучшего из классических проводников с точки зрения поверхностного сопротивления. Это позволяет утверждать, что ниобий и его нитриды, охлаждаемые до температуры ниже 9 K, могут быть эффективно использованы в качестве материалов антенн (как для покрытий зеркальных антенн, так и для изготовления планарных наноантенн детектирующего модуля) для обеспечения минимального уровня тепловых шумов в радиотелескопах субтерагерцового диапазона с охлаждаемыми и сверхпроводниковыми приёмниками.

На английском языке
Experimental study of the reflectivity of superconducting Nb-based films in the subterahertz frequency band
Gunbina A.A., Serov E.A., Mineev K.V., Parshin V.V., Vdovin V.F., Chekushkin A.M., Khan F.V. and Koshelets V.P.

We present the results of studying the reflectivity of thin Nb and NbTiN films deposited on silicon substrates in the 205-255 GHz frequency range at temperatures from 5 K to room temperature. The experiment was performed by means of a cavity spectrometer, in which the studied specimen is a mirror in the high-Q Fabry-Perot cavity. The comparison of the obtained results with earlier works shows that the reflection losses for Nb in the superconducting state is several times lower than those for the high-temperature superconductor YBa2Cu3O7-δ and lower than those for the samples of high-purity copper cooled down to cryogenic temperatures, which is the best of the classical conductors in terms of surface resistance. This allows one to state that niobium and its nitrides cooled down to temperatures below 9 K can be used efficiently as antenna materials (both as coatings on mirror antennas and for manufacture of planar nanoantennas of the detector module) in order to ensure the minimum level of thermal noises in subterahertz radio telescopes with cooled and superconducting receivers.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2022_65_05_516