Применение расширенной теории Маттиса-Бардина для расчета коэффициента отражения от сверхпроводниковых тонких пленок NbTiN
Аннотация
Постановка проблемы. В связи с возрастающим интересом к NbTiN в качестве сверхпроводникового материала в устройствах СВЧ-диапазоне частот актуальной становится задача определения его электрических параметров. Цель. Предложить методику вычисления параметров сверхпроводящих пленок в диапазоне частот до 2500 ГГц и определить параметры пленки NbTiN с использованием расширенной теории Маттиса-Бардина.
Результат. Теоретически описана зависимость коэффициента отражения от сверхпроводящей пленки с учетом мнимой величины сверхпроводниковой щели. Получена расчетная формула, с высокой точностью аппроксимирующая экспериментальные данные. Определены параметры пленки NbTiN.
Практическая значимость. Предложенная методика расчета будет полезной при исследовании факторов, ухудшающих качество пленок NbTiN и ограничивающих их применение.
- Поступила
- 29.04.2021
- Одобрена
- 18.05.2021
- Принята
- 27.05.2021
Для цитирования
Хан Ф.В., Худченко А.В., Кошелец В.П. Применение расширенной теории Маттиса-Бардина для расчета коэффициента отражения от сверхпроводниковых тонких пленок NbTiN // Нелинейный мир. 2021. Т. 19. № 2. С. 52−56. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700970-202102-12
Список источников
- Mattis D.C., Bardeen J. Theory of the Anomalous Skin Effect in Normal and Superconducting Metals // Phys. Rev. 1958. V. 111. № 2. Р. 412−417.
- Nam S.B. Theory of Electromagnetic Properties of Strong-Coupling and Impure Superconductors. II // Phys. Rev. 1966. V. 156. № 2. P. 487-493.
- Barychev A.M. Superconductor-Insulator Superconductor THz Mixer Integrated with a Superconducting Flux-Flow Oscillator // PhD thesis. 2005. P. 35−39.
- Kaplan S.B., Chi C.C., Langenberg D.N., Chang J.J., Jafarey S., Scalapino D.J. Quasiparticle and phonon lifetimes in superconductors // Phys. Rev. B. 1967. V. 14. № 11. P. 4854−4873.
- Bozidar Mitrovic and Lee A. Rozema. On the correct formula for the lifetime broadened superconducting density of states // J. Phys. Condens. Matter. 2008. № 20. Р. 015215.
- Noguchi T., Suzuki T., Tamura T. Subgap Tunneling Current at Low Temperature in Nb/Al-AlN/Nb SIS Junctions // IEEE Trans. Appl. Supercond. 2011. V. 21. P. 756–759.
- Lap B.N.R., Khudchenko A., Hesper R., Rudakov K.I., Dmitriev P., Khan F.V., Koshelets V., Baryshev A.M. Characterization of NbTiN films with a Time-domain Michelson Reflectometer (In Press).