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2021-01-29Dissertation DOI: 10.18452/22296
Timing Jitter and Electron-Phonon Interaction in Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors (SNSPDs)
dc.contributor.authorSidorova, Mariia
dc.date.accessioned2021-01-29T09:24:50Z
dc.date.available2021-01-29T09:24:50Z
dc.date.issued2021-01-29none
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/23022
dc.description.abstractDie vorliegende Doktorarbeit beschäftigt sich mit der experimentellen Studie zweier miteinander verbundener Phänomene: Dem intrinsischen Timing-Jitter in einem supraleitendenden Nanodraht-Einzelphotonen-Detektor (SNSPD) und der Relaxation der Elektronenenergie in supraleitenden Filmen. Supraleitende Nanodrähte auf einem dielektrischen Substrat als mikroskopische Grundbausteine jeglicher SNSPDs stellen sowohl für theoretische als auch für experimentelle Studien komplexe Objekte dar. Die Komplexität ergibt sich aus der Tatsache, dass SNSPDs in der Praxis stark ungeordnete und ultradünne supraleitende Filme verwenden, die eine akustische Fehlanpassung zu dem zugrundeliegenden Substrat aufweisen und einen Nichtgleichgewichts-Zustand implizieren. Die Arbeit untersucht die Komplexität des am weitesten in der SNSPD Technologie verbreiteten Materials, Niobnitrid (NbN), indem verschiedene experimentelle Methoden angewandt werden. Als eine mögliche Anwendung der SNSPD-Technologie wird ein Prototyp eines dispersiven Raman-Spektrometers mit Einzelphotonen-Sensitivität demonstriert.ger
dc.description.abstractThis Ph.D. thesis is based on the experimental study of two mutually interconnected phenomena: intrinsic timing jitter in superconducting nanowire single-photon detectors (SNSPDs) and relaxation of the electron energy in superconducting films. Microscopically, a building element of any SNSPD device, a superconducting nanowire on top of a dielectric substrate, represents a complex object for both experimental and theoretical studies. The complexity arises because, in practice, the SNSPD utilizes strongly disordered and ultrathin superconducting films, which acoustically mismatch with the underlying substrate, and implies a non-equilibrium state. This thesis addresses the complexity of the most conventional superconducting material used in SNSPD technology, niobium nitride (NbN), by applying several distinct experimental techniques. As an emerging application of the SNSPD technology, we demonstrate a prototype of the dispersive Raman spectrometer with single-photon sensitivity.eng
dc.language.isoengnone
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin
dc.relation.haspart10.1103/PhysRevB.96.184504
dc.relation.haspart10.1109/TASC.2018.2836989
dc.relation.haspart10.1103/PhysRevB.98.134504
dc.relation.haspart10.1103/PhysRevB.102.054501
dc.rights(CC BY 4.0) Attribution 4.0 Internationalger
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectsupraleitendenden Einzelphotonen-Detektorger
dc.subjectTiming-Jitterger
dc.subjectElektronen-Phonon-Streuungger
dc.subjectRelaxation der Elektronenenergieger
dc.subjectRaman-Spektrometerger
dc.subjectsuperconducting single-photon detectoreng
dc.subjecttiming jittereng
dc.subjectelectron-phonon scatteringeng
dc.subjectelectron-energy relaxationeng
dc.subjectRaman spectrometereng
dc.subject.ddc530 Physiknone
dc.titleTiming Jitter and Electron-Phonon Interaction in Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors (SNSPDs)none
dc.typedoctoralThesis
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-110-18452/23022-9
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/22296
dc.date.accepted2020-12-01
dc.contributor.refereeHübers, Heinz-Wilhelm
dc.contributor.refereeReitzenstein, Stephan
dc.contributor.refereePernice, Wolfram
local.edoc.pages143none
local.edoc.type-nameDissertation
local.edoc.institutionMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultätnone

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