Влияние ловушек из нормального металла, андреевского отражения и эффекта близости на охлаждение сверхпроводника в СИНИС-структурах

Экспериментально исследованы болометры структуры сверхпроводник-изолятор- нормальный металл-изолятор-сверхпроводник (СИНИС). Подводящие электроды из нормального металла к такой структуре должны выполнять функции ловушек горячих квазичастиц, т.е. теплоотвода. Обнаружено, что теплоотводы из палладия в непосредственной близости со сверхпроводником уменьшают эффективный объем сверхпроводящего алюминия и приводят к его перегреву. Исследована аналогичная серия образцов с подводящими электродами из золота. В этом случае при контакте сверхпроводящего алюминия с золотом на границе образуется барьер, который препятствует подавлению энергетической щели сверхпроводника, однако такая ловушка не улучшает теплоотвод. Поскольку исследованные ловушки из нормального металла не обеспечивают достаточного охлаждения, была сделана оценка перегрева в зависимости от объема сверхпроводника. По нашим оценкам в образце с объемом сверхпроводящего алюминия 14 мкм3 перегрев практически отсутствует по сравнению с образцом с объемом сверхпроводника 0.2 мкм3 с перегревом до 480 мК от фононной температуры 280 мК. Показано, что для улучшения охлаждения сверхпроводника наиболее эффективным методом является увеличение объема сверхпроводящего алюминия, что способствует разбавлению горячих квазичастиц и уменьшению перегрева.