Parametric amplification of high-frequency radiation in one-dimensional Josephson junction array

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article presents a study of parametric generation of the high frequency electromagnetic radiation by Josephson junction arrays. The absorbed power of the external high- frequency radiation in one-dimensional array of identical synchronized series-connected Josephson junctions is calculated, the power of parametric amplification of external radiation is found for the junction array at various load parameters, the effect of load parameters on the gain is studied. The power gain for a thousand-contact array is a few microwatts. That is consistent with the experimental data.

About the authors

O. D. Pozdnyakova

Author for correspondence.
Email: ogarevonline@yandex.ru
Russian Federation

A. V. Shorokhov

Email: ogarevonline@yandex.ru
Russian Federation

References

  1. Josephson B. D. Possible new effects in superconductive tunneling // Phys. Lett. – 1962. – V. 1. – P. 251.
  2. Выставкин А. Н., Губанков В. Н., Кузьмин Л. С. и др. Об особенностях параметрической регенерации в точечных сверхпроводящих контактах // Радиотехника и электроника. – 1971. – В. 15. – С. 896.
  3. Auracher F. and Van Duzer T. rf impedance of superconducting weak links // J. Appl. Phys. – 1973. – V. 44. – No. 2. – P. 848.
  4. Выставкин А. Н., Губанков В. Н., Лещенко Г. Ф. и др. О параметрическом преобразовании и усилении с использованием сверхпроводящих точечных контактов // Радиотехника и электроника. – 1970. – В. 15. – С. 2404.
  5. Kanter H. and Vernon F. L. High-Frequency Response of Josephson Point Contacts // J. Appl. Phys. – 1972. – V. 43. – P. 3174.
  6. Kanter H. and Silver A. H. Self-Pumped Josephson Parametric Amplification // Appl. Phys. Lett. – 1971. – V. 19. – P. 515.
  7. Kanter H. A novel parametric negative resistance effect in Josephson junctions // Appl. Phys. Lett. – 1973. – V. 23. – P. 350.
  8. Fengbin Song, Franz Muller, Thomas Scheller, Alexei Semenov, Ming He et al. Compact tunable sub-terahertz oscillators based on Josephson junctions // Appl. Phys. Lett. – 2011. – V. 98. – P. 142506.
  9. Masashi Tachiki, Krsto Ivanovic, Kazuo Kadowaki, and Tomio Koyama. Emission of terahertz electromagnetic waves from intrinsic Josephson junction arrays embedded in resonance LCR circuits // Phys. Rev. B. – 2011. – V. 83. – P. 014508.
  10. Асламазов Л. Г., Ларкин А. И. Эффект Джозефсона в точечных сверхпроводящих контактах // Письма в ЖЭТФ. – 1969. – Т. 9. – С. 47.
  11. Лихарев К. К., Семенов В. К. Электродинамические свойства сверхпроводящих точечных контактов // Радиотехника и электроника. – 1971. – В. 11. – С. 2167.
  12. Shapiro S. Josephson currents in superconducting tunneling: the effect of microwaves and other observations // Phys. Rev. Lett. – 1963. – V. 11. – P. 80.
  13. Darula M., Doderer T. and Beuven S. Millimetre and sub-mm wavelength radiation sources based on discrete Josephson junction arrays // Supercond. Sci. Technol. – 1999. – V. 12. – P. R1-R25.
  14. Filatrella G., Pedersen N. F., and Wiesenfeld K. High-Q cavity-induced synchronization in oscillator arrays // Phys. Rev. E. – 2000. – V. 61. – P. 2513.
  15. Juan A. Acebron, L. L. Bonilla, Conrad J. Perez Vicente, Felix Ritort, and Renato Spigler. The Kuramoto model: A simple paradigm for synchronization phenomena // Rev. Mod. Phys. – 2005. – V. 77. – P. 138.
  16. Jain A. K., Likharev K. K., Lukens J. E., and Sauvageau J. E. Mutual phase-locking in Josephson junction arrays // Phys. Rep. – 1984. – V. 109. – P. 309.
  17. Hadley P. and Beasley M. R. Dynamical states and stability of linear arrays of Josephson junctions // Appl. Phys. Lett. – 1987. – V. 50. – P. 621.
  18. Hadley P., Beasley M. R., and Wiesenfeld K. Phase locking of Josephson-junction series arrays // Phys. Rev. B. – 1988. – V. 38. – P. 8712.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Мы используем файлы cookies, сервис веб-аналитики Яндекс.Метрика для улучшения работы сайта и удобства его использования. Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были об этом проинформированы и согласны с нашими правилами обработки персональных данных.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».