Published April 14, 1976 | Version v1
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Spectral properties of superconducting aluminium tunnel-diodes used as phonon generators and detectors

Description

Using the fact, that a super-conducting tunnel diode, used as phonon detector, can only detect phonons with higher energies than a certain energy barrier, information of the emitted spectrum can be obtained in experiments where phonons are emitted and received. For such measurements, the preparation of aluminium diodes with an increased energy gap was developed. Also a 3He immersion cryostat has been designed, allowing measurement at temperatures slightly lower than 0.3 K. In the experiments using two aluminium tunnel diodes (transmitter and detector), produced on opposite sides of an insulating single crystal by evaporation, mainly the relation between signal amplitude and transmitter-receiver characteristic), time constants of the detector are measured and absolute values of the signal amplitude are calculated. In order to compare the experimental results with theoretical predictions a computer code is developed for simulation of the different competing processes occuring within the framework of BCS theory. These results agree with the experimental findings; especially the observed additional effects caused by finite excitation concentrations and finite injection. (orig./HPOE)

Availability note (English)

MF available from INIS under the Report Number.

Abstract (German)

Bei Ausnutzung der Tatsache, dass supraleitende Tunneldioden als Phononendetektoren nur Phononen nachweisen, deren Energie eine bestimmte Schwellenergie ueberschreitet, kann aus Phononensendeempfangsexperimenten Information ueber das emittierte Spektrum gewonnen werden. Fuer derartige Messungen wurde die Praeparation von Aluminiumtunneldioden mit definiert vergroesserter Energieluecke entwickelt. Ferner wurde einHe3-Immersionskryostat aufgebaut, welcher Messungen bei Temperaturen bis knapp unter 0,3 K erlaubte. In den Experimenten, in denen zwei Aluminiumtunneldioden (Sender und Detektor) auf gegenueberliegenden Seiten eines Isolatoreinkristalles aufgedampft waren, umfasste das Messprogramm hauptsaechlich die Bestimmung des Zusammenhanges zwischen Signalamplitude und Senderspannung (Sendeempfangscharakteristik), die Messung der Detektorzeitkonstanten sowie die Berechnung des Absolutwertes der Signalamplitude. Zum Vergleich der Messergebnisse mit den Aussagen der Theorie wurde ein Verfahren entwickelt, welches die rechnerische Simulation der verschiedenen gemaess der BCS-Theorie konkurrierenden Prozesse gestattet. Die so erzielten Ergebnisse bestaetigten die Folgerungen aus den Experimenten; insbesondere die beobachteten Zusatzeffekte infolge endlicher Anregungskonzentration und endlicher Injektion. (orig./HPOE)

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Original title (German)
Spektrale Eigenschaften supraleitender Aluminiumtunneldioden als Phononengeneratoren und -detektoren

Publishing Information

Imprint Pagination
184 p.
Report number
INIS-mf--3932

Optional Information

Notes
95 refs.; with figs. and tabs.