論文の概要: Epitaxial titanium nitride microwave resonators: Structural, chemical,
electrical, and microwave properties
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.04227v4
- Date: Thu, 23 Nov 2023 03:17:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-28 05:18:33.265585
- Title: Epitaxial titanium nitride microwave resonators: Structural, chemical,
electrical, and microwave properties
- Title（参考訳）: エピタキシャル窒化チタンマイクロ波共振器:構造、化学、電気およびマイクロ波特性
- Authors: Ran Gao, Wenlong Yu, Hao Deng, Hsiang-Sheng Ku, Zhisheng Li, Minghua
Wang, Xiaohe Miao, Yue Lin, Chunqing Deng
- Abstract要約: サファイア基板上に堆積した高結晶およびエピタキシャル窒化チタン薄膜に着目した。
パターンマイクロ波共振器を用いて低温におけるマイクロ波損失について検討した。
この研究は、低損失超伝導量子回路にエピタキシャル窒化チタンを用いる基礎を築いた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.161253530199386
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Titanium nitride is an attractive material for a range of superconducting
quantum-circuit applications owing to its low microwave losses, high surface
inductance, and chemical stability. The physical properties and device
performance, nevertheless, depend strongly on the quality of the materials.
Here we focus on the highly crystalline and epitaxial titanium nitride thin
films deposited on sapphire substrates using magnetron sputtering at an
intermediate temperature (300$^{\circ}$C). We perform a set of systematic and
comprehensive material characterization to thoroughly understand the
structural, chemical, and transport properties. Microwave losses at low
temperatures are studied using patterned microwave resonators, where the best
internal quality factor in the single-photon regime is measured to be
$3.3\times 10^6$, and $> 1.0\times 10^7$ in the high-power regime. Adjusted
with the material filling factor of the resonators, the microwave loss-tangent
here compares well with the previously reported best values for superconducting
resonators. This work lays the foundation of using epitaxial titanium nitride
for low-loss superconducting quantum circuits.
- Abstract（参考訳）: 窒化チタンはマイクロ波損失が少なく、表面インダクタンスが高く、化学的安定性があるため、超伝導量子回路応用の魅力的な材料である。
しかし、物理的特性とデバイス性能は材料の品質に大きく依存している。
ここでは中間温度(300$^{\circ}$c)でマグネトロンスパッタリングによりサファイア基板上に堆積した高結晶性およびエピタキシャル窒化チタン薄膜に注目した。
構造的, 化学的, 輸送的性質を徹底的に理解するために, 体系的かつ包括的な材料特性評価を行う。
パターン型マイクロ波共振器を用いて低温でのマイクロ波損失を計測し, 単一光子系内部の最高品質係数を3.3\times 10^6$, $>1.0\times 10^7$とした。
共振器の材料充填係数に調整されたマイクロ波損失試薬は、以前報告した超伝導共振器のベスト値とよく比較される。
この研究は、エピタキシャル窒化チタンを用いた低損失超伝導量子回路の基礎を成す。
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