論文の概要: Wafer-scale magnesium diboride thin films and devices with tunable high kinetic inductance

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.15190v1
• Date: Wed, 24 May 2023 14:28:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-05-25 15:20:05.440595
• Title: Wafer-scale magnesium diboride thin films and devices with tunable high kinetic inductance
• Title（参考訳）: 波長スケール二ホウ化マグネシウム薄膜と可変高速度インダクタンスデバイス
• Authors: Changsub Kim, Christina Bell, Jake Evans, Jonathan Greenfield, Nathan Lewis, Daniel Cunnane
• Abstract要約: 成熟したデバイス製造過程を報告し、フィルムの特性を測定するための試験構造を実証する。 これには、4.5Kで$mathrm104$以上の内部Q因子を持つ共振器と、40nmフィルムで容易に達成できる高い運動インダクタンス(5-50 pH/$square$)が含まれる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.039146761527401416
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Progress in superconducting device and detector technologies over the past decade have realized practical applications in quantum computers, detectors for far-IR telescopes, and optical communications. Superconducting thin film materials, however, have remained largely unchanged, with aluminum still being the material of choice for superconducting qubits, and Nb compounds for higher frequency devices. $\mathrm{MgB}_2$, known for its highest $\mathrm{T}_c$ (39 K) among metallic superconductors, is a viable material for higher frequency superconducting devices moving towards THz frequencies. However, difficulty in synthesizing thin films have prevented implementation of $\mathrm{MgB}_2$ devices into the application base of superconducting electronics, despite promising preliminary results for a number of applications. We have developed smooth and uniform $\mathrm{MgB}_2$ films on 4-inch Si wafers by depositing uniform Mg-B co-sputtered film, capping the film in situ to create a closed environment, followed by an optimized post-annealing step. We further report mature device fabrication processes and demonstrate test structures to measure properties of the films. This includes resonators with internal Q factor over $\mathrm{10}^4$ at 4.5 K and tunable high kinetic inductance (5-50 pH/$\square$ readily achieved in a 40 nm film), opening up the path for development of high frequency and high temperature $\mathrm{MgB}_2$ microdevices.
• Abstract（参考訳）: 過去10年間の超伝導デバイスと検出器技術の進歩は、量子コンピュータ、遠赤外線望遠鏡用検出器、光通信における実用的な応用を実現している。 しかし、超伝導薄膜材料はほとんど変化がなく、アルミニウムは超伝導量子ビットの材料であり、Nb化合物は高周波数デバイスである。 金属超伝導体のうち、最も高い$\mathrm{T}_c$ (39 K) で知られる$\mathrm{MgB}_2$は、高周波数超伝導デバイスが THz 周波数に向かって移動するための実行可能な材料である。 しかし、薄膜の合成の難しさは、多くの応用に期待できる予備的な結果にもかかわらず、超伝導エレクトロニクスの応用基盤に$\mathrm{MgB}_2$デバイスを実装することを妨げている。 4インチSiウェハ上にMg-B共スパッタ膜を堆積し, 膜を密封して密閉環境を作り, その後, 最適化した後焼鈍工程を施して, 滑らかで均一な$\mathrm{MgB}_2$膜を開発した。 さらに, 成熟したデバイス製造過程を報告し, フィルムの特性を測定するための試験構造を示す。 これには、$\mathrm{10}^4$ 4.5 K以上の内部Q因子を持つ共振器とチューナブルな高速度インダクタンス(5-50 pH/$\square$は40nmフィルムで容易に達成できる)が含まれ、高周波および高温の$\mathrm{MgB}_2$マイクロデバイスの開発経路を開く。

関連論文リスト

• Two superconducting thin films systems with potential integration of different quantum functionalities [0.0]
  シリコン(Si)上に成長したコバルト(Co)薄膜は超伝導であることが判明した。 ハイブリッドCo膜の超伝導とCoSi$$の超伝導 T_c$の関数としての磁場走査は、このピークの強度と温度のモノトニックな増加を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-27T07:23:20Z)
• Engineering high-Q superconducting tantalum microwave coplanar waveguide resonators for compact coherent quantum circuits [0.301138495170623]
  タンタル(Ta)は、堅牢な超伝導量子回路の製造において大きな注目を集めている。 Taはアルミニウム (Al) やニオブ (Nb) と比較してマイクロ波損失が低く、運動性インダクタンスが高い。 超伝導マイクロ波コプラナー導波路共振器の厚み依存型高品質係数(高Q_i)Taの作製を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-20T17:41:59Z)
• Can the noble metals (Au, Ag and Cu) be superconductors? [0.0]
  薄膜閉じ込め下における良金属中の超伝導のBCS理論の一般化について述べる。 我々は,金,銀,銅の超薄膜が低温でも実験で利用できる温度で超伝導体になる可能性があると予測した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-24T13:07:13Z)
• Improved Coherence in Optically-Defined Niobium Trilayer Junction Qubits [45.786749852292246]
  ニオブは超伝導装置の運転温度と周波数の上昇の恩恵を受ける。 我々は、光学リソグラフィーのみを用いて、ニオブ三層接合を再検討し、オールニオブトランスモンを作製する。 電子レンジ領域のデバイスを特徴付け、コヒーレンスタイムを最大622mu$s、平均クビット品質係数を105$以上としています。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-09T13:26:13Z)
• Millikelvin measurements of permittivity and loss tangent of lithium niobate [50.591267188664666]
  ニオブ酸リチウム(Lithium niobate)は電子光学材料であり、マイクロ波信号処理、通信、量子センシング、量子コンピューティングに多くの応用がある。 ミリケルビン温度におけるニオブ酸リチウムの複素電磁誘電率の評価について検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-24T22:05:42Z)
• Anisotropic superconductivity of niobium based on its response to non-magnetic disorder [0.0]
  ニオブは理論上も実験的にも最も研究されている超伝導体の一つである。 合金のパワー応用に加え、純粋なニオブは感度の強い磁気センシング、高周波キャビティ、最近では超伝導量子ビットの回路金属化層として用いられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-28T22:24:27Z)
• Quasiparticle spectroscopy, transport, and magnetic properties of Nb films used in superconducting transmon qubits [4.281703940559505]
  超伝導量子ビットの製造に使用されるシリコン基板上のニオブ薄膜が特徴である。 これらのフィルムは、T_c=9.35$Kの優れた超伝導転移温度を示し、かなりクリーンな超伝導ギャップを示す。 磁場に対する応答は複雑で、相当に不可逆な挙動を示し、熱伝導が不十分である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-23T22:45:23Z)
• Quantum-limited millimeter wave to optical transduction [50.663540427505616]
  量子情報の長距離伝送は、分散量子情報プロセッサの中心的な要素である。 トランスダクションへの現在のアプローチでは、電気ドメインと光ドメインの固体リンクが採用されている。 我々は、850ドルRbの低温原子をトランスデューサとして用いたミリ波光子の光子への量子制限変換を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-20T18:04:26Z)
• High-efficiency microwave-optical quantum transduction based on a cavity electro-optic superconducting system with long coherence time [52.77024349608834]
  マイクロ波と光子の間の周波数変換は、超伝導量子プロセッサ間のリンクを作るための鍵となる技術である。 本稿では, 長コヒーレンス時間超伝導電波周波数(SRF)キャビティに基づくマイクロ波光プラットフォームを提案する。 2つのリモート量子システム間の密接な絡み合い発生の忠実さは、低マイクロ波損失により向上することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-30T17:57:37Z)
• Slowing down light in a qubit metamaterial [98.00295925462214]
  マイクロ波領域の超伝導回路は 未だにそのような装置を欠いている 共振導波路に結合した8量子ビットからなる超伝導メタマテリアルにおいて、電磁波の減速を実証した。 本研究は, 超伝導回路の高柔軟性を実証し, カスタムバンド構造を実現することを目的とした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-14T20:55:10Z)
• TOF-SIMS Analysis of Decoherence Sources in Nb Superconducting Resonators [48.7576911714538]
  超伝導量子ビットは、潜在的に基盤となるプラットフォーム技術として出現している。 材料品質と界面構造は、デバイスの性能を抑え続けている。 薄膜および隣接領域の2レベル系欠陥はノイズを導入し、電磁エネルギーを散逸させる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-30T22:22:47Z)
• Quantum Sensors for Microscopic Tunneling Systems [58.720142291102135]
  トンネル2層系(TLS)は超伝導量子ビットなどのマイクロファブリック量子デバイスにおいて重要である。 本稿では,薄膜として堆積した任意の材料に個々のTLSを特徴付ける手法を提案する。 提案手法は, トンネル欠陥の構造を解明するために, 量子材料分光の道を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-29T09:57:50Z)
• Superconducting granular aluminum resonators resilient to magnetic fields up to 1 Tesla [0.0]
  超伝導粒状アルミニウムはnH/$square$の範囲で運動性シートインダクタンスに達する。 0.5mTの範囲の小さな垂直磁場は、Q_mathrmi$を約15%向上させる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-09T10:36:13Z)
• Flexible Amorphous Superconducting Materials and Quantum Devices with Unexpected Tunability [0.0]
  超伝導膜、ナノワイヤ、量子干渉デバイス(SQUID)は、可変磁場、電流、温度、フレキシブル条件下で製造された。 我々の研究は、新しい磁気デバイスと、局所的な調整性を備えた量子テクノロジープラットフォームへの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-24T14:58:37Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。