Sidorova, Mariia und Semenov, Alexey und Huebers, H.-W. und Kuzmin, Artem und Doerner, Stefan und Ilin, Konstantin und Siegel, M. und Charaev, Ilya und Vodolazov, Denis (2018) Timing jitter in photon detection by straight superconducting nanowires: Effect of magnetic field and photon flux. Physical Review B, 98, Seite 134504. American Physical Society. doi: 10.1103/PhysRevB.98.134504. ISSN 2469-9950.
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Kurzfassung
We studied the effects of the external magnetic field and photon flux on timing jitter in photon detection by straight superconducting NbN nanowires. At two wavelengths 800 and 1560 nm, statistical distribution in the appearance times of photon counts exhibits Gaussian shape at small times and an exponential tail at large times. The characteristic exponential time is larger for photons with smaller energy and increases with external magnetic field while variations in the Gaussian part of the distribution are less pronounced. Increasing photon flux drives the nanowire from the discrete quantum detection regime to the uniform bolometric regime that averages out fluctuations of the total number of nonequilibrium electrons created by the photon and drastically reduces jitter. The difference between standard deviations of Gaussian parts of distributions for these two regimes provides the measure for the strength of electron-number fluctuations; it increases with the photon energy. We show that the two-dimensional hot-spot detection model explains qualitatively the effect of magnetic field.
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Timing jitter in photon detection by straight superconducting nanowires: Effect of magnetic field and photon flux | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 11 Oktober 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Physical Review B | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 98 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1103/PhysRevB.98.134504 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seite 134504 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | American Physical Society | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2469-9950 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | Superconducting nanowires, jitter | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Technik für Raumfahrtsysteme | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R SY - Technik für Raumfahrtsysteme | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Detektoren für optische Instrumente (alt) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Berlin-Adlershof | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Optische Sensorsysteme > Terahertz- und Laserspektroskopie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Semenov, Prof.Dr. Alexey | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 15 Mär 2021 14:10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 22 Nov 2023 07:47 |
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