Journal of Communications Technology and ElectronicsJournal of Communications Technology and ElectronicsРадиотехника и электроника0033-84943034-5901The Russian Academy of Sciences65046010.31857/S0033849423100066YZFXBYЭЛЕКТРОНИКА СВЧUnknownDesign of superconducting integrated matching structures.Проектирование сверхпроводниковых интегральных согласующих структурKhanF. V.ХанФ. В.khanfv@hitech.cplire.ruAtepalikhinA. A.АтепалихинА. А.khanfv@hitech.cplire.ruFilippenkoL. V.ФилиппенкоЛ. В.khanfv@hitech.cplire.ruKosheletsV. P.КошелецВ. П.khanfv@hitech.cplire.ruKotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of SciencesИнститут радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАНMoscow Institute of Physics and Technology (National Research University)Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)0110202368101003100731012025Copyright ©; 2023, Ф.В. Хан, А.А. Атепалихин, Л.В. Филиппенко, В.П. КошелецCopyright ©; 2023, Ф.В. Хан, А.А. Атепалихин, Л.В. Филиппенко, В.П. Кошелец2023Ф.В. Хан, А.А. Атепалихин, Л.В. Филиппенко, В.П. КошелецФ.В. Хан, А.А. Атепалихин, Л.В. Филиппенко, В.П. Кошелецhttps://innoscience.ru/0033-8494/article/view/650460

Superconducting integrated structures intended for matching generator impedances based on a distributed Josephson junction and detector based on a superconductor–insulator–superconductor tunnel junction in the subterahertz frequency range. The structures were modeled using the transfer matrix method. The designs were calculated in a three-dimensional numerical modeling program. A qualitative agreement was found between the results obtained by the two methods. Three designs have been designed with various topologies covering the frequency range 250...680 GHz at a level of –2 dB

Разработаны и исследованы сверхпроводниковые интегральные структуры, предназначенные для согласования импедансов генератора на основе распределенного джозефсоновского перехода и детектора на основе туннельного перехода сверхпроводник–изолятор–сверхпроводник в субтерагерцовом диапазоне частот. Проведено моделирование структур с помощью метода матриц передачи. Выполнен расчет дизайнов в программе численного трехмерного моделирования. Найдено качественное соответствие результатов, полученных двумя методами. Спроектированы три дизайна с различными топологиями, покрывающие частотный диапазон 250…680 ГГц по уровню –2 дБ.

superconductor–insulator–superconductor tunnel junctionsubterahertz frequency rangetransfer matrix methodАвторы благодарны за возможность доступа к оборудованию уникальной научной установки “Криоинтеграл” (№ 352529), поддержанной в рамках соглашения Министерства науки и высшего образования РФ (RF-2296.61321X0041); оборудование было использовано при изготовлении образцов и проведении исследований.De Lange G., Boersma D., Dercksen J. et al. // Superconductor Sci. Technol. 2010. V. 23. № 4. P. 045016. https://doi.org/10.1088/0953-2048/23/4/045016Billade B., Pavolotsky A., Belitsky V. // IEEE Trans. 2013. V. TST-3. № 4. P. 416. https://doi.org/10.1109/TTHZ.2013.2255734Kinev N.V., Rudakov K.I., Filippenko L.V., Koshelets V.P. // Phys. Solid State. 2021. V. 63. P. 1414. https://doi.org/10.1134/S1063783421090171Fominsky M.Yu., Filippenko L.V., Chekushkin A.M. et al. // Electronic 2021. V. 10. № 23. P. 2944. https://doi.org/10.3390/electronics10232944Chenu J.Y., Navarrini A., Bortolotti Y. et al. // IEEE Trans. 2016. V. TST-6. № 2. P. 223. https://doi.org/10.1109/TTHZ.2016.2525762Шмидт В.В. Введение в физику сверхпроводников. М.: МЦНМО, 2000.Tucker J.R., Feldman M.J. // Rev. Mod. Phys. 1985. V. 57. № 4. P. 1055. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.57.1055Хан Ф.В., Атепалихин А.А., Филиппенко Л.В., Кошелец В.П. // РЭ. 2023. Т. 68. № 9. С. 904.Фуско В. СВЧ цепи. М.: Радио и связь, 1990.Frickey D.A. // IEEE Trans. 1994. V. MTT-42. № 2. P. 205. https://doi.org/10.1109/22.275248Swihart J.C. // J. Appl. Phys. 1961.V. 32. № 3. P. 461. https://doi.org/10.1063/1.1736025Mattis D.C., Bardeen J. // Phys. Rev. 1958. V. 111. № 2. P. 412. https://doi.org/10.1103/PhysRev.111.412Kerr A.R., Pan S.K. // Int. J. Infrared Millimeter Waves. 1990. V. 11. № 10. P. 1169. https://doi.org/10.1007/BF01014738Belitsky V., Risacher C., Pantaleev M., Vassilev V. // Intern. J. Infrared Millimeter Waves. 2006. V. 27. № 1. P. 809. https://doi.org/10.1007/s10762-006-9116-5Likharev K.K. Dynamics of Josephson Junctions and Circuits. Amsterdam: OPA, 1986.