JETP Letters: issues online

Предложена концепция сенсора электромагнитного излучения (nonlinear kinetic inductance sensor - NKIS) на нелинейной кинетической индуктивности. Идея сенсора основана на расходимости кинетической индуктивности $L_k \sim dq/dI$ ( $\hbar q$ - импульс сверхпроводящих электронов, I - сверхток) гибридного сверхпроводник/нормальный металл (SN) мостика при токе I^*<I_dep (I_dep - ток распаривания гибрида) и температуре T^* много меньшей критической температуры гибрида T_c. Это позволяет получить большое изменение разности фаз δ φ вдоль SN мостика в режиме заданного тока при $I\simeq I^*$ даже в случае малого роста электронной температуры. Возникновение δ φ сопровождается изменением тока и магнитного потока через связанное сверхпроводящее кольцо, что может быть измерено с помощью сверхпроводящего квантового интерференционного прибора (СКВИДа). В некотором смысле предложенный сенсор является сверхпроводниковым аналогом сенсора на краю резистивного перехода (transition edge sensor - TES), чья работа основана на наличии большой производной dR/dT (R - сопротивление) вблизи критической температуры сверхпроводника T_c. Так как при $I \simeq I^*$ SN мостик находится в бесщелевом режиме, у него отсутствует нижняя граница для частоты детектируемого элeктромагнитного излучения. Расчеты показывают, что такой сенсор может работать в однофотонном режиме и детектировать одиночные фотоны с частотой $\nu \gtrsim$ 10 ГГц. В работе обсуждается, что нетривиальная зависимость I(q) SN мостика может быть также использована в детекторах непрерывного электромагнитного излучения, сенсорах тока и магнитного поля.