Микроволновые свойства высокотемпературных сверхпроводящих пленок и устройств на их основе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, доктор физико-математических наук Резник, Александр Николаевич

• Резник, Александр Николаевич
• доктор физико-математических наук
• 2000

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Резник, Александр Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ДИАГНОСТИКА НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ВТСП

ПЛЕНОК.

1 Л. Обратные задачи нелинейной электродинамики ВТСП.

1.2. Метод решения обратной задачи.

1.3. Результаты численного моделирования.

1.4. Исследование нелинейности ВТСП с помощью открытого резонатора.

1.5. Интермодуляция в СВЧ резонаторах на основе ВТСП.

ГЛАВА 2. ТЕПЛОВАЯ НЕЛИНЕЙНОСТЬ И РАЗРУШЕНИЕ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ ПОЛЕМ СВЧ.

2.1. Бистабильность ВТСП пленок в электромагнитном поле.

2.2. Автоволны S-N переключения, стимулированные полем СВЧ.

2.3. Тепловой домен в неоднородном поле СВЧ.

2.4. S-N переход сверхпроводниковых пленок в СВЧ полях, инициированный несверхпроводящими дефектами.

ГЛАВА 3. НЕЛИНЕЙНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСТРОЙСТВ СВЧ.

3.1. Сверхпроводящее зеркало в сильном поле СВЧ.

3.2. Нелинейные свойства сверхпроводникового резонатора Фабри-Перро.

3.3. Тепловая нелинейность полоскового резонатора.

ГЛАВА 4. МИНИАТЮРИЗАЦИЯ СВЧ АНТЕНН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВТСП.

4.1. Согласование электрически малой сверхпроводниковой антенны.

4.2. Расчет эффективности и частотной характеристики.

4.3. Электрически малая полосковая антенна из ВТСП.

4.4. Нелинейная диссипация в миниатюрной сверхпроводниковой антенне.

4.5. Оптимизация вибраторной сверхпроводниковой антенны.

4.6. Перспективы применения электрически малых ВТСП антенн в контактной радиотермометрии.

ГЛАВА 5. ТЕПЛОВЫЕ ПРИЕМНИКИ ИЗ ВТСП.

5.1. Болометры ИК диапазона с выделенной тепловой мишенью.

5.2. Антенный микроболометр СубММ и ММ диапазонов.

5.3. Согласование частотно-независимой антенны с микроболометром.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Микроволновые свойства высокотемпературных сверхпроводящих пленок и устройств на их основе»

Открытие высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП) в 1986 г. стимулировало огромное количество разнообразных исследований как фундаментального так и прикладного характера. Первый этап исследований по ВТСП, продлившийся приблизительно до 93-94 г., характеризовался очень широким фронтом работ в самых разных областях науки и техники. Главным побуждающим мотивом здесь служил весьма оптимистичный первоначальный прогноз возможностей применения новых ВТСП материалов с критической температурой сверхпроводящего перехода Тс более 77 К (температура кипения азота). В атмосфере эйфории тех лет любые направления работ находили как моральную так и финансовую поддержку. На втором этапе, длящемся по настоящее время, исследования перешли в более спокойное русло. Область перспективных направлений приобрела вполне очерченные рамки, причем надежды на быстрое практическое использование ВТСП для многих сфер не оправдались. На этом фоне развитие исследований по СВЧ, начавшееся сразу же после открытия ВТСП, за все прошедшее время имело динамичный поступательный характер. Неослабевающий интерес к исследованиям в данном направлении обусловлен во-первых реальными перспективами практических применений ВТСП в электронике СВЧ, во-вторых задачами контроля качества сверхпроводящих пленок и кристаллов, в-третьих еще не решенными фундаментальными проблемами физики сверхпроводников.

Среди различных стимулов развития работ по СВЧ прикладные аспекты играют в настоящее время доминирующую роль. Согласно прогнозам, сделанным на 4-м и 5-м Международных Саммитах руководителей научно-исследовательских организаций и фирм, занятых в Сверхпроводящей Индустрии (ISIS) в 1995, 96 г [1], объем продаж продукции из ВТСП будет испытывать в ближайшие годы экспоненциальный рост, достигнув к 2010 г. уровня 50-70 млрд. долл. США (в момент выпуска прогноза ISIS этот объем составлял ~3 млрд. долл.). Хотя указанный прогноз сделан по всем видам продукции, на основе тех же данных можно утверждать, что рынок электронной техники составит не менее 30% от общего объема. Изучению перспектив применения ВТСП в различных устройствах СВЧ посвящено огромное количество публикаций, среди которых отметим здесь ряд наиболее часто цитируемых книг и обзоров [2-6]. Самым перспективным с коммерческой точки зрения станет, как ожидается, производство СВЧ фильтров для базовых станций систем связи с подвижными объектами, а также для спутниковых систем коммуникации, ТВ вещания и навигации. К настоящему времени уже разработаны и исследованы макеты соответствующих устройств, коммерческое освоение которых предполагается в самое ближайшее время. В США около 10 лет активно и успешно действует научно-техническая программа НТЯЯЕ по созданию макетов СВЧ узлов для искусственных спутников Земли, а также их испытанию на космических аппаратах [7,8]. Главным преимуществом ВТСП материалов по сравнению с нормальными металлами, определяющим их широкое применение в СВЧ электронике, является существенно меньшие (на

1-3 порядка) омические потери в сантиметровом - дециметровом диапазонах волн. Среди перспективных устройств СВЧ, где может найти применение ВТСП, укажем также линии задержки, фидеры, смесители, миниатюрные антенны, фазовращатели, переключатели, ма-лошумящие усилители, джозефсоновские генераторы, тепловые приемники и др. Кроме указанных областей применения, прогнозируется внедрение ВТСП в продукцию СВЧ электроники для радиолокации, радиоастрономии, радиометрии, производства измерительных приборов, инструментов физических исследований, ряда военных приложений и пр. Возможные приложения, естественно, не ограничиваются перечисленными областями техники и устройствами, поэтому важное значение имеет поиск новых сфер применения ВТСП. Отдельные главы данной работы посвящены разработкам макетов некоторых СВЧ устройств из ВТСП -электрически малых антенн [7А,9АД 1А,14А,15А,17А,20А-22А,23А,38А] и тепловых приемников электромагнитного излучения [10А,12А,13А,18А,19А,25А]. Для антенн предложена новая область применения - контактная радиометрия [1 А,ЗА,35А,44А].

Базовыми материалами ВТСП электроники являются монокристаллические плёнки ВТСП на высококачественных диэлектрических подложках. Наибольшие перспективы для коммерческого использования в ближайшее время имеют соединения 1/Ва2 Сщ с Тс до 92 К, как наиболее отработанные в изготовлении. Определенные надежды в будущем также связывают с 77 и керамиками, на которых достигнуто >160 А'. В то же время по СВЧ характеристикам при температуре кипения жидкого азота эти пленки пока заметно не превосходят иттриевые соединения. Критические токи в ВТСП обычно составляют 2

2—4 МА/см ; лондоновская глубина проникновения поля 0,15—0,3 мкм\ поверхностное сопротивление Д, = 0,4 — 1 мОм (частота 10 ГГц ); характерная амплитуда поля

СВЧ, до которой ВТСП сохраняют постоянные характеристики Н''/ — 20- 30 э, а поле, разрушающее сверхпроводимость, -100 Э - все данные приведены при Т — 11 К.Ъ качестве подложек в большинстве работ по СВЧ использован ЬяА103 , на котором качество пленок оказывается наилучшим. Отметим также, что хорошие перспективы для подложек имеет А12 03 (сапфир), как наиболее дешевый материал, обладающий высокой теплопроводностью и малым тангенсом угла потерь. Однако, несоответствие периодов решетки требует нанесения буферного слоя, для чего обычно используется Т52Г (цирконий, стабилизированный иттрием) или Се02. В ряде работ по СВЧ применялись ВТСП на М^О и Мс1(га03, качество которых оказалось приемлемым. Диапазон изменения толщины пленок, в котором сохраняется качество ВТСП, составляет 0,015— 1 МКМ. Диаметры пленок обычно не превышают 2 — 4" , но в отдельных образцах достигают 9", при этом однородность основных характеристик по поверхности сохраняется в пределах 10%.

Обратим внимание на тот факт, что керамики, обладающие высокотемпературной сверхпроводимостью, представляют собой сложные многокомпонентные соединения, для производства которых требуются весьма сложные технологии и специальное оборудование. Несмотря на большие усилия прошедших лет по совершенствованию качества ВТСП образцов, получаемые в настоящее время пленки как правило обладают целым рядом дефектов, ухудшающих их потребительские свойства. К числу таких дефектов относятся дислокации, двойники, нарушения стехиометричности и фазового состава, наличие вторичных фаз и др. Реальная поверхность ВТСП пленок представляет собой достаточно "пеструю" картину, содержащую наряду с идеальными участками также зоны с подавленной или полностью отсутствующей сверхпроводимостью. Характерные размеры дефектов составляют обычно 0,1 — 10 МКМ, но в отдельных образцах встречаются макродефекты размером до

0,1-1 мм. В этих условиях особенное значение приобретают разнообразные средства контроля качества ВТСП пленок, среди которых важное место занимают методы СВЧ. Последние особенно важны для электроники, поскольку контроль качества здесь осуществляется по тем параметрам, которые непосредственно определяют характеристики устройств СВЧ. В этой области наибольшее распространение получили методы измерения поверхностного импеданса ¿у ВТСП с помощью СВЧ резонаторов различных типов - полосковых, объемных, диэлектрических, квазиоптических. Описание этих методов можно найти во множестве публикаций, среди которых сошлемся на [2,4,5,9-15]. Важнейшим свойством ВТСП материалов, играющим решающую роль для многих СВЧ приложений, является их нелинейность по отношению к электромагнитному полю, которая проявляется при значительно меньших амплитудах полей чем для нормальных металлов. Разработке методов и исследованиям нелинейных свойств ВТСП посвящено большое количество работ, особенно возросшее в последнее время [2,4,5,9-43]. Установлено, что качество пленок определяющим образом влияет на их нелинейные свойства. В то же время, несмотря на значительные усилия, сложившееся на сегодняшний день состояние разработок в области диагностики нелинейности ВТСП нельзя признать удовлетворительным в силу ряда погрешностей применяемых методов. Трудности существующих методов анализируются в данной работе, где также разработаны новые подходы, свободные от указанных недостатков [24А,27А,28А,ЗЗА,З^А,3(?А,3?А,39А,-4С>А,42А].

Изучение СВЧ свойств сверхпроводников имеет большое значение для исследования ряда фундаментальных проблем физики ВТСП, еще не решенных к настоящему времени. Перечень этих проблем дается в [16], где также обосновывается необходимость совершенствования методов диагностики, в том числе и СВЧ методов. К числу проблем фундаментального характера можно отнести задачу выяснения механизма нелинейности и разрушения сверхпроводимости в поле СВЧ, которая рассматривается в данной работе [2А,4А,5А,6А,8А,16А,21 А,26А-32А]. Переход ВТСП из сверхпроводящего (Б) в нормальное (Ы) состояние под действием электромагнитного поля наблюдался в работах [17-20], а в [4,5,20-35] анализировались различные механизмы нелинейности и Б-К перехода. Авторы указанных работ не пришли к однозначному выводу относительно этого механизма, что делает развитие работ в данном направлении особенно актуальным.

Таким образом исследование электродинамических характеристик ВТСП и возможностей применения этих материалов в устройствах СВЧ электроники является в настоящее время актуальной научной и прикладной задачей.

Цели данной работы состояли:

- в разработке новых методов контроля СВЧ характеристик ВТСП;

- в изучении нелинейных электромагнитных свойств и перехода сверхпроводящих пленок в нормальное состояние в сильном поле СВЧ;

- в создании и исследовании макетов ряда перспективных устройств СВЧ электроники.

На защиту выносятся следующие научные результаты и положения: 1. Разработана техника восстановления зависимости поверхностного импеданса ВТСП от амплитуды переменного магнитного поля из измерений нелинейного отклика

СВЧ резонатора. В этом направлении: 1) за счет применения системы двух спектрально разделенных каналов - мощной волны накачки фиксированной частоты и слабого сканирующего по частоте диагностического сигнала устранены нелинейные искажения формы частотного отклика; 2) задача об определении ZS(H) сведена к интегральному уравнению

Вольтерра 1-го рода, что позволило учесть неоднородность структуры поля в резонаторах; 3) развиты методы обращения полученных интегральных уравнений. Данная техника реализована в созданном экспериментальном стенде на основе открытого концентрического резонатора 34,5-36 ГГц с ВТСП пленкой в качестве плоского отражателя.

2. Дано определение характеристического поля Н1М и плотности тока ]ш, являющихся параметрами ВТСП материала и определяющих его нелинейные свойства. Получено общее уравнение, связывающее мощность сигнала комбинационной частоты (интермодуляции), излучаемой ВТСП резонатором, с параметром Нш , электродинамическими параметрами резонатора и мощностью сигналов накачки. Предложен метод определения Н1М из измерений интермодуляции в ВТСП резонаторе. Проанализированы перспективы использования различных типов резонаторов для диагностики нелинейности ВТСП и показано, что наилучшие перспективы имеют коаксиальные резонаторы, работающие по принципу ближнепольного микроскопа.

3. Теоретически исследована тепловая нелинейность и переход сверхпроводника в нормальное состояние переключение) в сильном поле СВЧ. Показано, что под действием электромагнитного излучения возможна тепловая бистабильность ВТСП пленки, в результате которой Б-К переход имеет пороговый гистерезисный характер. Разрушение сверхпроводимости в этих условиях происходит за счет распространения тепловой автоволны нормальной фазы, для которой оценено пороговое поле СВЧ, а также скорость распространения. Изучены особенности Э-Ы переключения в неоднородном по поверхности ВТСП поле СВЧ и при наличии в пленках несверхпроводящих дефектов. Показано, что область нарушенной сверхпроводимости в этих условиях может иметь характер стационарного теплового домена Ы-фазы. Полученные пороговые поля, а также изученная пространственно-временная картина Б-Ы переключения соответствуют имеющимся в настоящее время экспериментальным данным.

4. Построены электродинамические модели, описывающие поведение ряда устройств СВЧ из ВТСП в условиях действия тепловой нелинейности - плоского сверхпроводящего зеркала, резонатора Фабри-Перро, полоскового резонатора. Исследованы коэффициенты отражения, поглощения и пропускания этих устройств в зависимости от интенсивности и частоты подводимого излучения. Показан пороговый гистерезисный характер этих зависимостей. Изучена динамика резонаторов в стационарном и нестационарном внешнем поле. В частности обнаружен осциллирующий во времени режим, обусловленный периодическим Б-И переключением сверхпроводника.

5. Разработана полосковая вибраторная антенна из ВТСП на 2 ГГц, имеющая малые электрические размеры (отношение линейного размера к длине волны). Экспериментально определены основные радиохарактеристики антенны: коэффициент стоячей волны от входа, КПД, ширина частотной полосы, диаграмма направленности, пороговая мощность нелинейности. Созданная антенна не уступала по эффективности полуволновому нормально-металлическому вибратору и в 5-7 раз превосходила по КПД медные антенны той же конструкции и размеров. Найдены пути оптимизации конструкции антенны, позволяющие повысить широкополосность при сохранении электрических размеров и КПД. Показано, что применение ВТСП антенн в контактной радиотермометрии позволит измерять ближнее поле теплового излучения сред. Это открывает новые возможности восстановления подповерхностного профиля температуры за счет изменения размера апертуры антенны либо ее высоты над поверхностью.

6. Экспериментально и теоретически изучены тепловые приемники электромагнитного излучения на основе ВТСП: болометр с выделенной тепловой мишенью ИК диапазона; микроболометр СубММ-ММ диапазонов с частотно-независимой антенной. Определены радиофизические характеристики приемников: постоянная времени, вольт-ваттная чувствительность, мощность эквивалентная шуму. Рассчитана частотная характеристика антенного микроболометра, форма и ширина которой определяются условиями согласования ВТСП элемента с антенной. Теоретически и экспериментально определены условия возникновения термо-электрических автоколебаний в пленочном мостике ВТСП, включенном в инерционную электрическую цепь. Показана возможность определения коэффициентов теплопроводности, теплоемкости, времени тепловой релаксации чувствительных элементов болометров на основе измерений параметров автоколебаний.

Практическое значение работы заключается в следующем:

- Разработанные новые методы диагностики и макеты устройств могут быть использованы (и уже использованы) для исследования нелинейных электромагнитных свойств ВТСП пленок, а также для тестирования их качества.

- Теория теплового разрушения сверхпроводимости при наличии несверхпроводящих дефектов использована для объяснения полученных в настоящее время экспериментальных данных.

- Миниатюрные ВТСП антенны могут использоваться во многих передающих и приемных устройствах СВЧ как в качестве одиночных излучателей так и в составе антенных решеток. Наиболее перспективной областью применения подобных устройств в настоящее время считаются системы спутниковой связи. Представляется перспективным также применение этих антенн в ближнепольной СВЧ микроскопии, одна из разновидностей которой (контактная радиометрия) рассмотрена в данной работе.

Основные результаты, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на конференциях: III, IY International Superconductive Electronics Conferences (Glasgow, 1991; Boulder, 1993); YI, YIII-XII Trilateral German-Russian-Ukrainian Seminars on HTS (Dubna, 1993; Lviv, 1995; Gabelbach, 1996; N.Novgorod, 1997; Gottingen, 1998; Kiev, 1999); Applied Superconductivity Conferences (Boston, 1994; Pittsburgh, 1996; Palm Desert, 1998); Y International Symposium on Recent Advances in Microwave Technology (Kiev, 1995); International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (Kharkov, 1998); YIII International Crimean Conference "Microwave Telecommunication Technology" (Sevastopol, 1998) и семинарах: ИФМ РАН (Н.Новгород), ИПФ РАН (Н.Новгород), НИРФИ (Н.Новгород), НИЦ ППЭ (Москва), Research Center Karlsruhe (Германия), University of Wuppertal (Германия).

По материалам диссертации опубликовано: 22 статьи в реферируемых журналах, 7 статей в научных сборниках по материалам конференций, 12 тезисов докладов на конференциях.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованной литературы.

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Резник, Александр Николаевич

Заключение

Полученные , в диссертации результаты охватывают наиболее перспективные в настоящее время направления физики и техники ВТСП в СВЧ приложениях, к которым по мнению автора относятся: разработка и исследование новых электронных устройств; изучение электродинамических характеристик пленок и разработка способов их контроля; исследование фундаментальных проблем физики сверхпроводников. Кратко сформулируем основные результаты диссертации.

1. Разработан метод восстановления полевой зависимости поверхностного импеданса ВТСП 28 (Н) из измерений нелинейного частотного отклика СВЧ резонатора. Задача определения 2 $ (II) сведена к интегральному уравнению Вольтерра 1-го рода, что позволило учесть неоднородность структуры поля в резонаторах. Получены соответствующие уравнения для различных типов резонаторов. Созданы алгоритмы и программы обращения уравнений, основанные на методах А.Н.Тихонова решения некорректных обратных задач. На основе компьютерного моделирования определены требования к точности и объему массива экспериментальных данных, исходя из допустимой погрешности приближенного решения. Выполненные расчеты показали, что данный метод позволит повысить точность определения от 1,5 до 7 раз в зависимости от типа использованного резонатора. Разработанный метод реализован в созданном экспериментальном стенде на основе открытого, концентрического резонатора 34,5-36 ГГц с ВТСП пленкой в качестве плоского отражателя. Устранены нелинейные искажения формы частотного отклика за счет применения системы двух спектрально разделенных каналов - мощной волны накачки, настроенной на фиксированную резонансную частоту, и слабого диагностического сигнала, сканирующего по частоте вблизи соседнего резонанса. Экспериментально изучены зависимость 28 (Н) ВТСП пленок для различных материалов подложек и технологических условий напыления.

2. Разработан метод диагностики нелинейности ВТСП из измерений мощности сигнала интермодуляции Р1М в СВЧ резонаторе. В качестве параметра, характеризующего нелинейность, предложено использовать характеристическое поле Нш . определение которого дается соотношением £ = //,2Н*2 / Н]м, где ^ - нелинейный поверхностный ток в ВТСП на частоте интермодуляции, Н] 2 - амплитуды магнитных полей накачек на поверхности пленки. Параметр Н 1м характеризует нелинейные свойства ВТСП, определяемые качеством пленки и механизмом нелинейности, и не зависит от . электродинамических характеристик А конкретной диагностической системы. Для произвольного типа резонатора шЗучено уравнение, связывающее мощность Р1М с параметром Нш, характеристиками резонатора и мощностями накачек Ры, которое используется для определения Н,м . На основании опубликованных экспериментальных данных для ВТСП пленки получена оценка параметра Нш ~ 1,6 • 104 А / т, чему соответствует характеристическая плотность тока )ш « Ю1 А! ст2. Для различных типов СВЧ резонаторов при оптимальных условиях измерений рассчитаны зависимости Рш (Р1П), характеризующие чувствительность систем. Показано, что наивысшая чувствительность и разрешающая способность реализуются в коаксиальных резонаторах, используемых по принципу ближнепольного микроскопа.

3. Развита теория тепловой нелинейности и Б-Ы перехода ВТСП под действием электромагнитного поля. Показано, что ВТСП пленка является бистабильной системой, для которой при фиксированной интенсивности падающего излучения I возможны два устойчивых состояния равновесия с различными температурами, соответствующими Б и N состояниям. В этих условиях Б-Ы переход имеет пороговый гистерезисный по / характер, а разрушение сверхпроводимости осуществляется за счет распространения тепловой автоволны нормальной фазы. Рассчитаны пороговая интенсивность СВЧ, инициирующая автоволну, а также скорость ее распространения как функция I. В неоднородном по поверхности ВТСП поле автоволна распространяется из области максимального поля, а зона нарушенной сверхпроводимости устанавливается в виде стационарного домена Ы-фазы, границы которого «привязаны» к структуре поля. При наличии в ВТСП несверхпроводящих дефектов волна

N переключения инициируется, когда в результате нагрева электромагнитным полем температура дефекта превышает Тс. В этих условиях область Ы-фазы представляет собой либо локализованный на дефекте домен, либо распространяется на всю пленку в целом. Изученная пространственно-временная картина 8-Ы переключения, а также полученные пороговые интенсивности и характерные времена переходных процессов соответствуют имеющимся в настоящее время экспериментальным данным.

4. Построены радиофизические модели, описывающие квазистационарные и динамические режимы ряда устройств СВЧ из ВТСП в условиях тепловой нелинейности - плоского сверхпроводящего зеркала, резонатора Фабри-ГТерро, полоскового резонатора. Модели строятся на основе совместного решения уравнений электродинамики соответствующего устройства и теплопроводности системы ВТСП пленка - подложка. Рассчитаны коэффициенты отражения, поглощения, пропускания устройств в зависимости от интенсивности и частоты подводимого излучения, которые обычно имеют гистерезисный характер. Полученные из предложенных моделей особенности частотных откликов резонаторов соответствуют имеющимся экспериментальным данным. Динамика изученных электродинамических систем как правило имеет релаксационный характер, определяемый процессами установления стационарного температурного состояния, включая образование доменов N-фазы. Вместе с тем, при достаточно высокой добротности резонатора обнаружен автомодуляционный режим, обусловленный периодическим переключением сверхпроводника между S и N состояниями.

5. Разработана полосковая вибраторная антенна из ВТСП на 2 ГГц, имеющая электрический размер //Я « 0,09. Достигнуты следующие радиофизические характеристики антенны: КСВ не более 1,1 на резонансной частоте; КПД близок к 100%; диаграмма направленности дипольная; ширина частотной полосы ~ 0,29% по уровню — 3 с1В ; пороговая мощность нелинейности ~ 2 мВт. Созданная антенна не уступает по КПД массивному полуволновому вибратору из нормального металла и в 5 — 7 раз превосходит медные антенны той же конструкции и размеров. Теоретически и экспериментально показана возможность расширить частотную полосу до 7 раз за счет оптимизации конструкции антенны при сохранении ее электрических размеров и КПД. Теоретически изучены перспективы применения электрически малых антенн в контактной радиотермометрии. Показано, что с помощью таких антенн возможна регистрация ближнего поля теплового излучения сред. Предложены новые методы восстановления глубинного профиля температуры среды за счет измерения ближнего поля при изменении размера электрически малой антенны либо ее высоты над поверхностью. Выполнено компьютерное моделирование процесса восстановления температурного профиля, которое показало эффективность предложенных методов.

6. Разработаны и экспериментально исследованы болометрические приемники электромагнитного излучения. Болометр с выделенной тепловой мишенью ИК диапазона при рабочей температуре 90 К имеет характеристики: вольт-ваттная чувствительность

Sa = 90 В I Вт на частоте модуляции / = 10 Гц при токе J = 0,5 M А ; мощность, эквивалентная шуму, NEPa = 2,2 ■ 10~хо Вт - Гц~и2 ; постоянная времени т = 0,3 с. Для антенного микроболометра получено: «Sa = 105 В ! Вт при У = 2 мА , f =10ь Гц\

ИЕРа = 2,2 • 101и Вт ■ Гц 112; т = 10-ьС. Рассчитана частотная характеристика антенного микроболометра, форма и ширина которой определяются согласованием ВТСП элемента с антенной, а область частот эффективного приема составляет 0,1 — 3 ГГц. Предложен и экспериментально апробирован метод определения тепловых параметров (теплоемкость, теплопроводность, постоянная времени) пленочных микромостиков ВТСП на диэлектрической подложке, используемых как чувствительные элементы болометров. Метод базируется на измерении характеристик термоэлектрических автоколебаний, наблюдаемых в электрической схеме с ВТСП элементом, индуктивностью и источником напряжения, а также на предложенной физической модели данного эффекта, которая построена на основе совместного анализа уравнений электрической цепи и теплового баланса системы ВТСП пленка - подложка.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Резник, Александр Николаевич, 2000 год

1. Superconductivity. A global perspective. 4th Annual 1.ternational Superconductivity Industry Summit (ISIS). July 1995, Washington, DC, USA.

2. Z.-Y.Shen. High-temperature superconducting microwave circuits. Artech House, BostonLondon, 1994, 273 p.

3. M.J.Lancaster. Passive microwave device applications of HTS. Cambridge University Press, 1997.

4. M.Hein. High-temperature-superconductor thin films at microwave frequencies. Springer Tracts in Modern Physics, vol. 155, Springer 1999, 395 p.

5. N.Newman, W.G.Lyons. High-temperature superconducting microwave devices: fundamental issues in materials, physics, and engineering. J.Supercond., vol.6, pp.119-159, 1993.

6. H.J.Chaloupka, M.A.Hein, G.Muller. HTS microwave applications in Europe. High-Tc Microwave Superconductors and Applications, SPIE, vol.2156, pp.36-54, 1994.

7. M.Nisenoff, D.U.Gubser, S.A.Wolf, J.C.Ritter, G.E.Price. High-temperature superconductivity space experiment: Passive millimeter wave devices, SPIE, vol.1394, p. 104, 1990.

8. Microwave and millimeter wave applications of high-temperature superconductivity, Special Issue, IEEE Trans. Microwave Theory Techn., vol.44, pp.1193-1392, 1996.

9. D. E. Oates, A. C. Anderson, P. M. Mankevich. Measurement of the surface resistance of Y,Ba2Cu307.x thin films using stripline resonators, J. Supercond., vol. 3, pp. 251-259, 1990.

10. M. A. Goolosovsky, H. J. Snortland, M. R. Beasley. Non linear microwave properties of superconducting Nb microstrip resonators, Pys. Rev. B, vol. 51, pp. 6462-6469, March 1995.

11. D. W. Cooke, E. R. Gray, P. N. Arendt. Microwave surface resistance and power dependence of thallium-based films deposited onto large-area silver subsrates, J. Supercond., vol. 3, pp. 261-267, 1990.

12. Z.-Y. Shen, C. Wilker, P. Pang, W. L. Holstein, D. Face, D. J. Kountz. High Tc superconductor-supphire resonator with extremely high Q values up to 90K, IEEE Trans. Microwave Theory Tech.,vol. 40, pp. 2424-2432, December 1992.

13. J. Wosik, L.-M.Xie, K.Nesteruk et al. Power handling capabilities of superconducting YBCO thin films: thermally induced nonlinearity effects, J. Supercond., vol. 10, pp. 97-107, 1997.

14. W.L.Holstein, L.A.Parisi, Z.-Y.Shen, M.S.Brenner, J.S.Martens. Surface resistance of large-area TIBaCaCuO thin films at microwave and millimeter wave frequencies measured by three noncavity techniques. J.Supercond., vol.6, p.191, 1993.

15. B.J.Batlogg et.al. New research opportunities in superconductivity IY, J. Supercond., vol. 10, pp. 583-621, 1997.

16. G.Hampel, P.Kolodner, P.L.Gammel et al. High power failure of superconducting microwave filters: Investigation by means of thermal imaging, Appl.Phys.Lett., vol.69, N4, pp.571-573, 1996.

17. W.Diete, M.Getta, M.Hein et al. Surface resistance and nonlinear dynamic microwave losses of epitaxial HTS films. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.7, N2, pp. 1236-1239, 1997.

18. A.G.Zaitsev, R.Kutzner, R.Wordenweber, T.Kaiser, M.A.Hein, G.Muller. Large-area YBa2Cui()7 x films on sapphire with excellent microwave power handling capability. J.Supercond., vol.11,N3, pp.361-365.

19. J.Wosik, L.-M.Xie, J.H.Miller, J.A.Long, S.A.Long. Thermally indused nonlinearities in the surface impedance of superconducting YBCO thin films, IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.7, N2, pp.1470-1473, 1997.

20. M.Tsindlekht, M.Golosovsky, D.Davidov, A.F.Jakob. Nonlinear surfase impedance of Y-Ba-Cu-0 films in a dc magnetic field. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.7, N2, pp.1295-1298, 1997.

21. J.Halbritter. Granular superconductors and their extrinsic and intrinsic surface impedance. J.Supercond., vol.8, pp.691-703, 1995.

22. T.B.Samoilova. Nonlinear microwave effects in thin superconducting films. Supercond. Sci. Techno 1., vol.8, pp.259-278, 1995.

23. P.P.Nguen, D.E.Oates, G.Dresselhaus, M.S. Dresselhaus. Nonlinear surface impedance for YBa2Cu307.x thin films: measurements and coupled-grain model. Phys. Rev. B, vol.48, pp.6400-6412,1993.

24. P.P.Nguen, D.E.Oates, G.Dresselhaus, M.S. Dresselhaus, A.C.Anderson. Microwave hysteretic losses in YBCO andNbN thin films. Phys. Rev. B, vol.51, pp.6686-6695, 1995.

25. J.Halbritter. On extrinsic effects in the surface impedance of cuprate superconductors by weak-link. J. Appl. Phys., vol.71, pp.339-343, 1992.

26. A.Porch, A.M.Portis. Power induced switching in coplanar resonators. Physica C, vol.235-240, pp.3381-3382, 1994.

27. B.L.Willemsen, J.S.Derov, J.H.Silva, S.Sridhar. Nonlinear response of suspended high temperature superconducting thin film microwave resonators. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.5, N2, pp.1753-1755, 1995.

28. J.S.Herd, D.E.Oates, J.Halbritter. Identification and modeling of microwave loss mechanisms in YBa2Cu307.x. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.7, N2, pp. 1299-1302, 1997.

29. M.Hein, W.Diete, M.Getta et al. Fundamental limits of the linear microwave power responce of epitaxial Y-Ba-Cu-0 flms. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.7, N2, pp. 1264-1267, 1997.

30. T.Kaiser, B.A.Aminov, A.Baumfalk et al. Nonlinear power handling of YBa2Cu307.x films and microwave devices. J.Supercond., Vol.12, N2, pp.339-342, 1999.

31. S.M.Anlage, W.Hu, C.P.Vlahacos et al. Microwave nonlinearities in high-Tc superconductors: the truth is out there. J. Supercond., vol.12, N2, pp.353-362, 1999.

32. А.А.Пухов. О тепловом механизме микроволнового пробоя высокотемпературных сверхпроводящих пленок. Письма в ЖТФ, т.24, N11, сс. 12-17, 1998.

33. N.A.Buznikov, A.A.Pukhov. The effect of non-superconducting defects on microwave breakdown of HTSC films. Supercond. Sci. Technol., vol.11, pp. 1201-1208, 1998.

34. J.Wosik, L.-M.Xie, K.Nesteruk et al. Power handling capabilities of superconducting YBCO thin films: thermally induced nonlinearity effects, J. Supercond., vol.10, N2, pp.97-107, 1997.

35. D.E.Oates, A.C.Anderson, D.M.Sheen, S.M.Ali. Stripline resonator measurements of Zs versus Hrf in YBa2Cu307.x thin films. IEEE Trans. Microwave Theory Teclin., vol.39, N9, pp. 1522-1529, 1991.

36. A.M.Portis. Microwave power-induced flux penetration and loss in high-temperature superconductors. J. Supercond., vol.5, N4, pp.319-329, 1992.

37. B.A.Willemsen, T.Dahm, D.J.Scalapino. Microwave intermodulation in thin film high-Tc superconducting microstrip hairpin resonators: experiment and theory. Appl. Phys. Lett., vol.71, N26, pp.3898-3900, 1997.

38. T.Dahm, D.J.Scalapino. Theory of intermodulation in a superconducting microstrip resonator. J. Appl. Phys., vol.81, N4, pp.2002-2009, 1997.

39. T.Dahm, D.J.Scalapino, B.A.Willemsen. Phenomenological theory of intermodulation in HTS resonators and filters. J. Supercond., vol.12, N2, pp.339-342, 1999.

40. O.G.Vendik, I.B.Vendik, T.B.Samoilova. Nonlinearity of Superconducting transmission line and microstrip resonator. IEEE Trans. Microwave Theory Techn., vol.45, N2, pp.173-178, 1997.

41. D.W.Cooke, E.R.Gray, R.N.Arendt et al. Microwave surface resistance and power dependence of thallium-based films deposited onto large-area silver substrates. J. Supercond., vol.3, N3, pp.261267, 1990.

42. D.W.Cooke, R.N.Arendt, E.R.Gray,.A.M.Portis. Absorption at high microwave power by large-area Tl-based superconducting films on metallic substrates. IEEE Trans. Microwave Theory Techn., vol.39, N9, pp.1539-1544, 1991.

43. D.M.Sheen, S.M.Ali, D.E.Oates, R.S.Withers, J.A.Kong. Current distribution, resistance and inductance for superconducting strip transmission lines. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.1, pp.108-115, 1991.

44. T.E.Harrington, J.Wosik, S.A.Long. Open resonator mode patterns for characterization of anisotropic HTS thin films and dielectrics. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.7, N2, pp. 1861-1864, 1997.

45. J.R.Kessler, J.M.Gering, P.D.Coleman. Use of a Fabry-Perrot resonator for the measurement of the surface resistance of high Tc superconductors at millimeter wave frequencies. Int. J. of Millimeter and Infrared Waves, vol.11, N2, pp.151-164, 1990.

46. R.Schwab. Ortsaufgeloste untersuchung des oberflachenwiderstandes von epitaktishen YBa2Cu307.x dunnschichten mit millimeterwellen. Genehmigte Disseration. Institut fur Material-forchung. Forshungzentrum Karlsruhe GmbH, Karsruhe, 1999, p.l 19.

47. В.И.Вольман. Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств.

48. М.: Радио и связь, 1982, 328 с.

49. О.Г.Вендик, А.Ю.Попов. Распределение тока в поперечном сечении и погонное сопротивление сверхпроводящей микрополосковой линии. Журнал технической физики, т.63, вып.7, сс.1-8, 1993.

50. А.Н.Тихонов, А.В.Гончарский, В.В.Степанов, А.Г.Ягола. Регуляризирующие алгоритмы и априорная информация. М.: Наука, 1983, 200 с.

51. Ф.П.Васильев. Численные методы решения экстремальных задач. М.: Наука, 1981, 520 с.

52. М.Л.Краснов. Интегральные уравнения. М.: Наука, 1975, 304 с.

53. С.С.Chin, D.E.Oates, G.Dresselhaus, M.S.Dresselhaus. Nonlinear electrodynamics of superconducting NbN and Nb thin films at microwave frequencies. Phys. Rev. B, vol. 45, N9, pp.4788-4798, 1992.

54. J.H.Oates, R.T.Shin, D.E.Oates, M.J.Tsuk, P.P.Nguyen. A nonlinear transmission line model for superconducting stripline resonators. IEEE Trans. Appl.Supercond., vol.3, N1, pp.17-22, 1993.

55. Y.N.Drozdov et al. Surface morphology microstructure and electrical properties of YBCO films. Supercond. Sci. Technol., vol.9, pp.166-169, 1996.

56. Y.N.Drozdov et al. Microstructure and electrical properties of Y-B-C-0 thin films. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.7, pp. 1642-1645,1997.

57. Y.N.Nozdrin, P.P.Visheslavtzev, I.D.Tokman, I.M.Gordion. A laser magnetic tomography for HTSC film. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.5, pp.1424-1427, 1995.

58. A.Y.Basovich et al. Parallel plate resonator of variable spacer thickness for accurate measurements of surface impedance of high-Tc superconductive films. J. Supercond., vol.5, pp.497-502, 1992.

59. C.Wilker, Z.-Y.Shen, P.Pang, W.L.Holstein, D.W.Face. Nonlinear effects in high temperature superconductors: 3-rd order intercept from harmonic generation. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.5, N2, pp.1665-1670, 1995.

60. Е.С.Боровицкая, В.М.Геикин, Г.И.Левиев. Нелинейный микроволновый отклик сверхпроводящей пленки YBaCuO. ЖЭТФ, т. 110, N9, сс. 1081-1094, 1996.

61. M.Golosovsky, D.Davidov. Novel millimeter-wave near-field resistivity microscope. Appl. Phys. Lett., vol.68, N11, pp. 1579-1581.

62. S.M.Anlage, C.P.Vlahacos, S.Dutta, F.C.Wellstood. Scanning microwave microscopy of active superconducting microwave devices. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.7, N2, pp.3686-3689, 1997.

63. Takeuchi, T.Wei, F.Duewer et al. Low temperature scanning-tip microwave near-field microscopy of YBa2Cu307.x films. Appl. Phys. Lett., vol.71, N14, pp.2026-2028, 1997.

64. В.В.Никольский. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука, 1973, 608 с.

65. S.J.Hedges, M.J.Adams, B.F.Nicholson, N.G.Chew. Power dependent effects observed for a superconducting stripline resonator. Electron. Lett., vol.26, N14, pp.977-979, 1990.

66. A.M.Portis, H.Chaloupka, M.Jeck, H.Piel, A.Pischke. Power-induced switching of an HTS microstrip patch antenna. Supercond. Sci. Technol., vol.4, pp.436-438, 1991.

67. C.Wilker, Z-Y.Shen, P.Pang, D.W.Face, E.L.Holstein, A.L.Matthews, D.B.Laubacher. 5 GHz high-temperature-superconductor resonators with high Q and low power dependence up to 90 K. IEEE Trans. Microwave Theory Techn., vol.39, N9, pp.1462-1467, 1991.

68. Z-Y.Shen, C.Wilker, P.Pang, D.W.Face, C.F.Carter, C.M.Harrington. Power handling capability improvement of high-temperature superconducting microwave circuits. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.7, N2, pp.2446-2453, 1997.

69. O.G.Vendik, S.G.Kolesov. Microwave active and nonlinear components based on high temperature superconductors. J. Phys. Ill, vol.3, pp.1659-1673, 1993.

70. R.J.Keyes. Topics in applied physics. Vol.19: Optical and infrared detectors. B.-H.-N.Y.: Springer-Verlag, 1977, 305 p.

71. М.Тинкхам. Введение в сверхпроводимость. М.: Атомиздат., 1980, 310 с.

72. Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. Теоретическая физика, т.8: Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982, 680 с.

73. А.В.Гуревич, Р.Г.Минц. Тепловые автоволны в нормальных металлах и сверхпроводниках. М.: ИВТАН, 1987, 165 с.

74. Н.А.Бузников, А.А.Пухов. Распространение межфазной NS-границы по высокотемпературной сверхпроводящей пленке. Письма в ЖТФ, т.22, N12, сс.45-49, 1996.

75. А.А.Пухов. Пороговая интенсивность микроволнового излучения, вызывающего S-N переход ВТСП пленки. Письма в ЖТФ, т.22, N12, сс.55-59, 1996.

76. Н.А.Бузников, А.А.Пухов. Распространение межфазной NS-границы по высокотемпературной сверхпроводящей пленке, разогреваемой микроволновым излучением. Журнал технической физики, т.68, N1, сс.111-116,1998.

77. N.A.Buznikov, A.A.Pukliov. Normal-phase propagation over an HTSC. film heated by microwave radiation. Supercond. Sci. Technol., vol.10, N5, pp.318-324, 1997.

78. H.Padamsee. Calculations for breakdown induced by "large defects" in superconducting niobium cavities. IEEE Trans. Magn., vol.19, N3 (II), pp. 1322-1325, 1983.

79. И.В.Шадривов. Тепловой пробой ВТСП пленок в СВЧ полях инициированный малыми несверхпроводящими дефектами. Выпускная квалификационная работа на степень бакалавра. (рук. А.А.Жаров). Нижегородский Гос. Университет, 1999 г.

80. K.H.Young, G.V.Negrete, R.B.Hammond et al. Clear correlation observed between YBa2Cu307-x thin-film properties and GHz microwave resonator performance. Appl. Phys. Lett., vol.58, N16, pp.1789-1791, 1991.

81. Б.М.Воронов, Е.М.Гершензон, Г.Н.Гольцман, А.Л.Джарданов, С.В.Маликов. Быстродействующий сверхпроводниковый СВЧ ключ на основе электронного разогрева. Сверхпроводимость: Физ., Хим., Техн., т.4, N2, сс.390-394, 1991.

82. Е.М.Гершензон, М.Е.Гершензон, Г.Н.Гольцман, А.М.Люлькин, А.Д.Семенов, А.В.Сергеев. О предельных характеристиках быстродействующих сверхпроводниковых болометров. Журнал технической физики, т.59, N2, сс.111-120, 1989.

83. T.L.Hylton, A.Kapitulnik, M.R.Beasley, J.P.Carini, L.Drabeck, G.Gruner. Weally coupled grain model of high-frequency losses in high Tc superconducting thin films. Appl. Phys. Lett., vol.53, N14, pp.1343-1345, 1988.

84. Г.А.Мелков, В.Ю.Малышев, А.В.Багада. Микроволновый импеданс эпитаксиальных пленок высокотемпературных сверхпроводников. Физика низких температур, т.21, N12, сс. 11921199, 1995.

85. A.Handi, X.Gerbaux. Infrared and millimeter wave absorber structures for thermal detectors. Infrared Phys., vol.30, N6, pp.465-478, 1990.

86. Диденко А.И., Юшков Ю.Г. Мощные СВЧ импульсы наносекундной длительности. М.; Энергоатомиздат, 1984, 112 с.

87. А.В.Варганов, Е.А.Вопилкин, П.П.Вышеславцев и др. Структура и транспортные свойства сверхтонких пленок YBa2Cu307x. Письма в ЖЭТФ, т.63, N8, сс.608-613, 1996.

88. Y.N.Drozdov, Y.N.Nozdrin, A.E.Parafin et al. Relationship between electrical properties and crystallinity of YBa2Cu307.x. Ultrathin films. IEEE Trans. Appl.Supercond., vol.7, N2, pp. 14941497, 1997.

89. Я.И.Ханин. Квантовая радиофизика. T.2: Динамика квантовых генераторов. М.: Сов. Радио, 1975, 496 с.

90. О.Г.Вендик, А.Б.Козырев. Изв. вузов. Радиоэлектроника, т.26, N10, сс. 18-28, 1983.

91. М.М.Гайдуков, А.Б.Козырев, Л.Ковалевич, Т.Б.Самойлова, О.И.Солдатенков. Ограничители СВЧ мощности на основе пленок YBa2Cu307.x. Сверхпроводимость: Физ., Хим., Техн., т.З, N10, сс.2170-2174, 1990.

92. R.H.Hardin, F.D.Tappert. Applications of the split-step Fourier method to the numerical solution of nonlinear and variable coefficient wave equations. SIAM Rev.Chronicle, vol.16, p.423, 1973.

93. И.М.Нефедов, И.А.Шерешевский. О вычислении экспонент от разностных операторов. Математическое моделирование, т.7, с.88, 1995.

94. R.C.Hansen. Antenna applications of superconductors. IEEE Trans. Microwave Theory Techn., vol.39, N9, pp.1508-1512, 1991.

95. R.J.Dinger. Some potential applications of high-temperature superconductors. J.Supercond, vol.3, N3, pp.287-296.

96. R.J.Dinger, D.R.Bowling, A.M.Martin. A survey of possible passive antenna applications of high-temperature superconductors. IEEE Trans. Microwave Theory Techn., vol.39, N9, pp. 14981507, 1991.

97. H.Chaloupka. High-temperature superconductor antennas: utilization of low rf losses and nonlinear effects. J. Supercond., Vol.5, N4, pp.403-416, 1992.

98. H.Chaloupka, N.Klein, M.Peiniger, H.Piel, A.Pischke, G.Splitt. Miniaturized, high-temperature superconductor microstrip patch antenna, IEEE Trans. Microwave Theory Techn., vol.39, N9, pp.1513-1521, 1991.

99. S.Ohshima, T.Ogasavara, K.Ehata. Design and fabrication of YBCO patch antennas. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.7, N2, pp.3060-3063, 1997.

100. K.Ehata, T.Ogasawara, M.Kusunoki, S.Ohshima. Design and characterization of superconducting patch antenna. Advances in Supercond. IX, Proc. 9,h Int Symp. Supercond., Oct. 21-24,1996, Sapporo. Springer-Verlag Tokyo, 1997, pp. 1273-1276.

101. K.Ehata, Mohammad Idris Ali, M.Kusunoki, S.Ohshima. Examination on power handling capability of superconducting patch antenna. IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.9, pp.3081-3085, 1999.

102. S.Kkhamas, M.J.Mehler, T.S.M.Maclean, C.E.Gough, N. McN.Alford, M.A.Harmer. High-Tc superconducting short dipole antenna. Electron. Lett., vol.24, N8, pp.460-461, 1988.

103. R.J.Dinger, D.J.White. Theoretical increase in radiation efficiency of a small dipole antenna made with a high temperature superconductor. IEEE Trans. Antennas Propag., vol.38, N8, pp.13131316, 1990.

104. G.G.Cook, S.K.Khamas, S.P.Kingsley, R.C.Woods. Performance prediction of high Tc superconducting small antennas using a two-fluid-moment method model. Appl. Phys. Lett., vol.60, N1, pp.123-125.

105. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток. Под. ред. Д.В.Воскресенского. М.: Радио и связь, 1981, 431 с.

106. С.И.Надененко. Антенны. М.: Связьиздат., 1959, 552 с.

107. А.Л.Драбкин., В.Л.Зузенко, А.Г.Кислов. Антенно-фидерные устройства. М.: Сов. Радио., 1974,536 с.

108. Г.А.Лавров. Взаимное влияние линейных вибраторных антенн. М. Связь, 1975, 129с.

109. В.С.Троицкий, А.В.Густов и др. Успехи физических наук, т. 134, N1, с. 155, 1981.

110. В.С.Троицкий, Е.А.Аранжереев и др. Измерение глубинного температурного профиля биообъектов по их собственному тепловому радиоизлучению. Изв. вузов. Радиофизика, т.29, N4, с.62, 1986.

111. А.А.Гиппиус, Л.С.Павлова, В.М.Поляков. Диагностика низкотемпературной плазмы по спектрам ее собственного излучения в СВЧ и субмиллиметровом диапазонах. М.: Энергоиз-дат, 1981.

112. К.П.Гайкович, А.Н.Резник, Р.В.Троицкий. Радиометрия динамики профиля температуры водной среды при прохождении внутренних волн. Изв. вузов. Радиофизика, т.36, N3-4, с.216-222,1993.

113. Н.М.Цейтлин. Антенная техника и радиоастрономия. М.: Сов. Радио, 1976, 352 с.

114. Л.А.Апресян, Ю.А.Кравцов. Теория переноса излучения. М.: Наука, 1983, 216 с.

115. К.П.Гайкович, А.Н.Резник, М.И.Сумин, Р.В.Троицкий. Определение профиля температуры поверхностного слоя воды по его радиоизлучению в СВЧ диапазоне. Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана, т.23, N7, с.761-768, 1987.

116. М.А.Левин, С.М.Рытов. Теория равновесных тепловых флуктуаций в электродинамике. М.: Наука, 1967.

117. К.П.Гайкович, А.Н.Резник. Восстановление тепловой истории поверхности среды по спектру ее радиотеплового излучения. Изв. вузов. Радиофизика, т.32, N12, с.1343-1350, 1989.

118. К.П.Гайкович, А.Н.Резник, Р.В.Троицкий. Радиометрический метод определения подповерхностного профиля температуры и глубины промерзания грунта. Изв. вузов. Радиофизика, т.32, N12, с.1467-1474, 1989.

119. К.П.Гайкович, М.И.Сумин, Р.В.Троицкий. Определение глубинного профиля температуры методом многочастотной радиотермографии в медицинских приложениях Изв. вузов. Радиофизика, т.31, N9, с. 1104-1112, 1988.

120. С.И.Винокурова, Л.С.Павлова. Изв. вузов. Радиофизика, т.29, N3, с.302, 1986.

121. Ж.Шоль, И.Марфан, М.Мюнш, П.Торель, П.Комбет. Приемники инфракрасного излучения. (под ред. Л.Н.Курбатова). М.: Мир. 1969.

122. E.N.Putley. Thermal detectors. Topics in applied physics, vol.19. Optical and infrared detectors, B.-H.-N.Y.: Springer-Verlag, 1977, pp.71-100.

123. P.L.Richards. Bolometers for infrared and millimeter waves. J.Appl.Phys., 1994, vol.76, N1, pp. 1-24.

124. K.Rose. Superconductive FIR detectors. IEEE Trans. Electron. Devices, vol.27, N1, pp.118-125,1980.

125. И.А.Хребтов. Сверхпроводниковые болометры (обзор). ГГГЭ, N4, с.5, 1984.

126. T.G.Stratton, B.E.Cole, P.W.Cruse, R.A.Wood, et al. High-temperature superconducting mi-crobolometer. Appl. Phys. Lett., vol.57, N2, pp.99-100, 1990.

127. J.C.Brasunas, S.H.Moseley, B.Lakew et al. Construction and performance of high-temperature superconductor composite bolometer. J. Appl. Phys., vol.66, N9, pp.4551-4554, 1989.

128. Gu Bo-qi, Zeng Guang-li, Li Guo-zhen. Superconducting infrared detector of Y-Ba-Cu-0 thin films at 77 K. Infrared Phys., vol.31, N3, pp.219-224, 1991.

129. J.P.Garcia, E.L.Dereniak. Optical detectivity considerations for high-temperature superconducting thin-film detectors. Infrared Phys., vol.31, N2, pp. 179-182, 1991.

130. Xinjian Yi, G.K.Wong. Superconducting infrared detectors fabricated by granular YbaCuO films. Infrared Phys., vol.31, N3, pp.251-253,1991.

131. S.Verghese, P.L.Richards, K.Char, S.A.Sachtjen. Fabrication of a high Tc superconducting bolometer. IEEE Trans. Magn., vol.27, pp.3077-3080, 1991.

132. S.Verghese, P.L.Richards, S.A.Sachtjen, K.Char. Sensitive bolometers using high-Tc superconducting termometers for vavelengths 20-300 pm. J.Appl.Phys., vol.24, pp.4251-4253, 1993.

133. И.А.Хребтов. Анализ параметров ВТСП-болометров. Сверхпроводимость: Физ., Хим., Техн., т.53, N3, сс.555-563, 1992.

134. Q.Hu, P.L.Richards. Design analysis of a high Tc superconducting microbolometer. Appl. Phys. Lett., vol.55, N3, pp.2444-2446, 1989.

135. J.Mees, M.Nahum, P.L.Richards. New design for antenna coupled superconductings microbo-lometers. Appl. Phys. Lett., vol.59, N18, pp.2329-2331, 1991.

136. А.Ю.Климов, В.Н.Леонов, Д.Г.Павельев, И.А.Хребтов. Антенные YbaCuO-микроболометры для субмиллиметровой области спектра. Письма в ЖТФ, т.18, N5, сс.38-41, 1992.

137. А.Ю.Климов, В.Н.Леонов, И.А.Хребтов. Антенный YbaCuO микроболометр на подложке из галлата неодима. Письма в ЖТФ, т.18, N2, сс.69-74, 1993.

138. Е.М.Гершензон, М.Е.Гершензон, Г.Н.Гольцман, А.М.Люлькин, А.Д.Семенов, А.В.Сергеев. О предельных характеристиках быстродействующих сверхпроводниковых болометров. Журнал технической физики, т.59, N2, сс. 111-120, 1989.

139. A.Frenkel. High temperature superconducting thin films as broadband optical detectors. Physica C, v.180, N1-4, pp.251-258,1991.

140. И.А.Хребтов. Сверхпроводниковые инфракрасные и субмиллиметровые приемники излучения. Опт.-мех. Пром., N5, сс.3-15, 1991.

141. Е.М.Воронкова, Б.Н.Гречушников, Г.И.Дистлер, И.П.Петров. Оптические материалы для инфракрасной техники. М.: Наука, 1965, 336 с.

142. И.А.Хребтов. Расчет быстродействующих глубокоохлаждаемых болометров на твердой подложке. Опт.-мех. Пром., N8, сс.1-4, 1982.

143. А.Л.Коротков. Детектирование инфракрасного и миллиметрового излучения болометрами на основе YBaCuO. Кандидатская диссертация. ИФМ РАН, Н.Новгород, 1995 г.

144. C.A.Balanis. Antenna theory. Analysis and design. John Willey, 1982.

145. D.B.Rutledge, D.P.Neikirk, P.P.Kasilingam. Integrated circuit antennas in infrared and millimeter waves. Ed. K.J.Button. New York: Acad. Press, vol.10, 1983 pp. 1-90.

146. M.Nahum, Q.Hu, P.L.Richards, S.A.Sachjen, N.Newman, B.F.Cole. Fabrication and measurement of high Tc superconducting microbolometers. IEEE Trans. Magn., vol.27, N2, pp.30813084, 1991.

147. D.Grisckovsky, S.Keiding. Appl. Phys. Lett., vol.57, N10, pp.1055-1057, 1990.

148. P.L.Richards, J.Clarke, R.Leoni et al. Feasibility of the high Tc superconducting bolometer. Appl. Phys. Lett., vol.54, N3, pp.283-285, 1989.

149. M.Nahum, S.Verghese, P.L.Richards, K.Char. Thermal boundary resistance for YBa2Cu307.x films. Appl. Phys. Lett., vol.59, pp.2034-2036,1991.

150. P.L.Richards. Bolometers for infrared and millimeter waves. J. Appl. Phys., vol.76, N1, pp.l-24, 1994.

151. В.И.Гавриленко, А.Л.Коротков, В.Я.Косыев, А.В.Кочемасов, И.Л.Максимов, М.Д.Стриковский. Вольт-амперная характеристика и тепловая неустойчивость резистивного состояния сверхпроводящих пленок YBa2Cu30Y. Письма в ЖТФ, т. 15, N13, с.83-86, 1989.

152. А.И.Ларкин, Ю.Н.Овчинников. Влияние неоднородностей на свойства сверхпроводников. ЖЭТФ, т.61, сс.1221-1230, 1971.

153. R.R.Mansour, S.Ye, V.Dokas, B.Jolley, G.Thomson, W.-C.Tang, C.M.Kudsia. IEEE Trans. Microwave Theory Techn., vol.4, N7, pp.1213, 1996.

154. A. V.I.Abramov, I.F.Belov, A.Y.Klimov, Z.F.Krasilnik, A.N.Reznik, B.B.Tagunov. High-Tc superconducting short-dipole antenna for microwave band. 4th Int. Supercond. Electron. Conf.