Универсальный сценарий узкого горла в тепловой релаксации разупорядоченных металлических пленок

В данной работе представлены результаты исследования тепловой релаксации в металлических пленках, смещенных по току и характеризующихся сильной электрон-фононной связью. В работе предсказано возникновение градиента тепла в направлении, перпендикулярном к пленке, с пространственным профилем температуры, определяемым зависящей от температуры теплопроводностью. В случае сильного электрон-фононного рассеяния теплопроводность определяется электронной системой, а профиль температуры является параболическим. Этот режим приводит к линейной зависимости шумовой температуры как функции напряжения, несмотря на то, что все размеры пленки велики по сравнению с длиной электрон-фононной релаксации. Данный режим отличается от общепринятого сценария тепловой релаксации, где тепловое ограничение обусловлено скоростью рассеяния электронов на фононах. Предварительное экспериментальное исследование NbN пленки толщиной 200 нм указывает на актуальность нашей модели для материалов, используемых в сверхпроводниковых однофотонных детекторах.