Гольцман Григорий Наумович

Исследование влияния газов на спектральные характеристики интегрально-оптического сенсора

2026 в печати · ARTICLE · ru

В работе экспериментально изучено влияние различных газообразных окружений на спектральные характеристики фотонно-интегрального сенсора на основе нитрида кремния, в котором в качестве чувствительного элемента используется два микрокольцевых резонатора, один из которых покрыт оксидом кремния в качестве температурной стабилизации. Результаты сравниваются с теоретической оценкой влияния газов на спектральные характеристики фотонно-интегрального сенсора. Данная статья раскрывает значительный потенциал использования фотонно-интегральных сенсоров в промышленности, где используются газы.

Disorder-controlled Superconducting Properties in thin Molybdenum-Rhenium Films

2026 · ARTICLE · en

This study investigates the superconducting properties of MoRe films deposited by DC magnetron sputtering with a composite target consisting of 56 at.% Mo and 44 at.% Re on sapphire substrates at room temperature. All films are passivated with a silicon capping layer. The focus of this study is on the thickness dependence of the critical temperature Tc(d). The electrical transport measurements show a direct correlation between Tc and disorder, quantified by the Ioffe-Regel parameter, kFl. The parameter ranges from 6 for 3 nm films to 20 for 100 nm, while Tc varies from 6 K to 8.4 K, respectively. The analysis suggests that the films exhibit a moderate level of disorder, and the Tc(d) dependence can be explained by a fermionic mechanism related to kF l rather than the sheet resistance of the film, Rs.

Quarter-Wave Unit Cell With Grounded Log-Periodic Spiral for a Sub-THz Reconfigurable Intelligent Surface With Sector Beam

2026 · ARTICLE · en

Направленные ответвители и мультимодовые интерферометры при комнатной и гелиевой температурах

2026 в печати · ARTICLE · ru

Предмет исследования. Зависимости коэффициента деления интегрально-оптических делителей в виде направленного ответвителя и мультимодового интерферометра от геометрических параметров при комнатных и криогенных температурах. Цель работы — выявление зависимости коэффициента деления интегрально-оптических делителей на нитрид-кремниевой платформе от геометрических параметров при комнатных и криогенных температурах для дальнейшего применения в квантовых вычислениях. Метод.Изготовление образцов структур с меняющимися геометрическими параметрами методом электронной литографии и дальнейшее экспериментальное исследование спектральной характеристики коэффициента пропускания на длинах волн 1,47–1,64 мкм при комнатных и криогенных температурах. Основные результаты. По измеренным экспериментальным данным определены зависимости коэффициента деления от геометрических параметров интегрально-оптических делителей на основе из нитрида кремния. Выявлено, что они имеют периодический характер. При охлаждении мультимодовых интерферометров до 5 K зафиксированы изменения коэффициента деления примерно на 28% по сравнение со значениями, полученными при температуре 300 K, что сопоставимо со значениями у направленных ответвителей (30,2%). Практическая значимость. Полученные зависимости могут быть использованы в дальнейшем для создания высокоэффективных элементов квантовых компьютеров, а также при проектировании схем радио- и нанофотоники на чипе, работающих в широком диапазоне температур.

Compact Log-Periodic Single-Port Planar Antennas for D-Band Monolithic RIS Panels

2025 · ARTICLE · en

The quality of wireless connections in the sixth-generation (6G) communication networks is tightly linked to the capabilities of smart antenna environments. They should enable effective routing of ultra-narrow radio beams, intrinsic to D-band channels, and make use of so-called reconfigurable intelligent surfaces (RISs). Practical RISs are seriously judged by their cost and operation efficiencies. In this letter, we report on the development of a robust single-port antenna that can be used as part of a D-band RIS panel. The antenna is presented by a grounded log-periodic spiral on thin quartz substrate. Two types of spirals are developed for either a static beamforming or dynamic beam steering in reflected light. The geometry- and load-controlled phase shifts consistently cover a 0 ∘ to 350 ∘ range upon reflection of 140 GHz waves with the angles of incidence within ± 75 ∘ . This is achieved by changing either first, the spiral scaling factor between 0.658 and 1 in half-wave cells or second the spiral load capacitance between 0 fF and 20 fF in quarter-wave cells. These values are feasible for gallium arsenide (GaAs)-on-quartz planar Schottky diodes. The simulation results are justified by prototyping. For a 1.3 k pixel proof-of-concept reflectarray with geometrically phase-configured cells, we measure the beamwidth, sidelobe, and cross-polarization levels of 4 ∘ , − 13 dB, and − 26 dB, respectively. All together suggests great potential of the developed antennas as basic elements for the physical layer devices of reflection-aided 6G wireless communications.

Hybrid nanophotonic-microfluidic sensor integrated with machine learning for operando state-of-charge monitoring in vanadium flow batteries

2025 · ARTICLE · en

This research presents an advanced method for measuring State of Charge (SoC) in Vanadium Redox Flow Batteries (VRFB) using Refractive Index (RI) combined with Machine Learning (ML). The study comprised of three primary phases: ex-situ measurements, in-operando measurements, and ML model training. Initially, tests were conducted using a hybrid photonic-microfluidic sensor on simulated solutions mimicking specific VRFB SoCs. Subsequently, in-operando measurements were performed during cyclic processes within an experimental VRFB. Finally, utilizing the experimental data, an ML model was trained to accurately predict SoC by analyzing spectral characteristics. This study illustrates the potential of RI-based VRFB SoC measurement methods over the long term and addresses technological gaps by establishing a platform for precise SoC prediction with minimal cycle data.

Development of regular vertical p-n junction on nanocrystalline PbTe film

2025 · ARTICLE · en

Polycrystalline nanograined p-type PbTe films were obtained by electron gun-assisted vapor deposition on 100 μm thick amorphous substrates. This part of the study included the establishment and tuning of fabrication technology regimes in terms of the films' composition and crystallites arrangement optimal for having best structural properties, such as dominant texture, tiny-sized or absent voids, and small surface roughness. For this synthesis, we used components' composition Pb0.999Te1.001 bearing in mind that any excess Te builds up an acceptor center. Then, from the thus prepared p-type films, their n-type counterparts were obtained by ion implantation of zinc. At suitable conditions of the implantation process, the inversion of p-type to overall n-type material was experimentally shown and qualitatively explained. The structural and transport properties of both types of films were investigated, demonstrating their high integrity and a moderate effect of grain boundaries. Vertical p-n junction structures were prepared in the p-type films by a combination of proper masking and ion implantation. An electron beam-induced current technique was applied to directly portray the transition between p-and n-sides of the film and to assess the diffusion length of the minority charge carriers. The transition proves rather sharp spatially, which points to a well-defined p-n junction. Increasing the diffusion length of charge carriers of these structures compared to that in epitaxial films was discovered. A possible explanation of this effect and device applications of the developed structure are suggested.

Методы детектирования взрывоопасных концентраций водорода: сравнительный анализ и преимущества оптических сенсоров

2025 · ARTICLE · ru

В работе рассмотрены основные варианты детектирования водорода, а также приведены требования, которые предъявляются к сенсорам водорода. Проанализированы преимущества и недостатки существующих решений по детектированию водорода и проведен сравнительный анализ основных метрик коммерчески доступных сенсоров водорода. Было установлено, что оптические сенсоры преодолевают основную проблему существующих сенсоров – использование электрического тока в чувствительной зоне сенсоров. Данная обзорная статья может быть полезна для понимания текущего состояния технологий детектирования водорода, их сравнительного анализа и выявления наиболее безопасного подхода к его обнаружению.

Near/Far-Field State Detection for 6G Terahertz Communications Systems

2025 · ARTICLE · en

Одной из основных особенностей будущих систем 6G, работающих в субтерагерцовом и терагерцовом диапазонах частот (0,1–0,3 ТГц и 0,3–3 ТГц), является то, что часть покрытия базовой станции (БС) будет расположена в ближней зоне. Поскольку в этой зоне мощность принимаемого сигнала (SRP) сильно зависит не только от расстояния разнесения между пользовательским оборудованием (ПО) и БС, но и от конкретных координат ПО, необходимо использовать более комплексные методы волнового фронта, чем формирование луча. Для обеспечения бесшовного переключения между режимами работы антенны необходимы надежные алгоритмы определения местоположения ПО относительно БС. В этой статье мы используем инструменты машинного обучения и предлагаем простой, но надежный алгоритм определения состояния и тестируем его с использованием двух сценариев: (i) ОП перемещается по направляющей и (ii) ОП свободно перемещается в руке пользователя. Наши результаты показывают, что сеть с долговременной краткосрочной памятью (LSTM) обеспечивает наилучшую производительность, имея точность обнаружения выше 90% даже в случае сценария UE in hand и достигая единицы для UE on rail. Простые алгоритмы на основе дерева могут обнаруживать изменение между ближними и дальними полями с точностью, достигающей 80-85% и 95-97% для этих сценариев. Таким образом, мы рекомендуем использовать алгоритм LSTM с размером окна обнаружения 100–300, что позволяет быстро (200–400 мс) обнаруживать состояние и облегчает реализацию в режиме онлайн.

Параметризация дифракционной модели динамики принимаемого сигнала в условиях частичного перекрытия линии субтерагерцовой передачи

2025 · CHAPTER · ru

-