論文の概要: Elucidating the local atomic and electronic structure of amorphous
oxidized superconducting niobium films
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.11590v1
- Date: Tue, 23 Nov 2021 00:33:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-07 02:20:10.217547
- Title: Elucidating the local atomic and electronic structure of amorphous
oxidized superconducting niobium films
- Title（参考訳）: アモルファス酸化した超伝導ニオブ膜の局所原子構造および電子構造の解明
- Authors: Thomas F. Harrelson, Evan Sheridan, Ellis Kennedy, John Vinson, Alpha
T. N'Diaye, M. Virginia P. Alto\'e, Adam Schwartzberg, Irfan Siddiqi, D.
Frank Ogletree, Mary C. Scott, Sin\'ead M. Griffin
- Abstract要約: 超伝導材料で作られた量子ビットは、量子コンピューティングのような量子情報科学応用のための成熟したプラットフォームである。
本研究はNb超伝導体上に成長した酸化物層の構造と化学組成を同定する。
これらの超伝導系では、軟X線吸収が磁気不純物に指紋を刺すことが示されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Qubits made from superconducting materials are a mature platform for quantum
information science application such as quantum computing. However,
materials-based losses are now a limiting factor in reaching the coherence
times needed for applications. In particular, knowledge of the atomistic
structure and properties of the circuit materials is needed to identify,
understand, and mitigate materials-based decoherence channels. In this work we
characterize the atomic structure of the native oxide film formed on Nb
resonators by comparing fluctuation electron microscopy experiments to density
functional theory calculations, finding that an amorphous layer consistent with
an Nb$_2$O$_5$ stoichiometry. Comparing X-ray absorption measurements at the
Oxygen K edge with first-principles calculations, we find evidence of d-type
magnetic impurities in our sample, known to cause impedance in proximal
superconductors. This work identifies the structural and chemical composition
of the oxide layer grown on Nb superconductors, and shows that soft X-ray
absorption can fingerprint magnetic impurities in these superconducting
systems.
- Abstract（参考訳）: 超伝導材料で作られた量子ビットは、量子コンピューティングのような量子情報科学応用のための成熟したプラットフォームである。
しかし、材料ベースの損失は、アプリケーションに必要なコヒーレンス時間に達するための制限要因となっている。
特に、材料ベースのデコヒーレンスチャネルを識別、理解、緩和するために、回路材料の原子構造と特性の知識が必要である。
本研究では, nb共振器上に形成するネイティブ酸化物薄膜の原子構造を, ゆらぎ電子顕微鏡実験と密度汎関数理論計算とを比較し, nb$_2$o$_5$確率論と一致するアモルファス層を見出した。
酸素k辺でのx線吸収測定と第一原理計算を比較すると、試料中のd型磁気不純物が近位超伝導体にインピーダンスをもたらすことが知られている。
本研究はnb超伝導体上に成長した酸化物層の構造および化学組成を同定し、軟x線吸収によりこれらの超伝導系における磁気不純物を指紋的に検出できることを示した。
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