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: 処理完了
- 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
- Multi-module microwave assembly for fast read-out and charge noise
characterization of silicon quantum dots [0.0]
我々は, 超伝導体-半導体多モジュールマイクロ波アセンブリを開発し, 最先端の電荷状態の読み出しを実証する。
ここで提示されるモジュラーマイクロ波回路は、他の量子デバイスと直接的に組み合わせて読み出し性能を向上させることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-26T10:52:34Z) - Milli-Kelvin 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。
ニオブ酸リチウムのミリケルビン温度における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) - Phononically shielded photonic-crystal mirror membranes for cavity
quantum optomechanics [48.7576911714538]
高い機械的品質係数を有する反射性サブ波長薄膜共振器を提案する。
膜が1つの終端ミラーを形成するFabry-Perot型光学キャビティを構築した。
室温からmKモード温度への最適サイドバンド冷却を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-23T04:53:04Z) - Propagating spin-wave spectroscopy in nanometer-thick YIG films at
millikelvin temperatures [6.633461441227305]
温度を45,mathrmmK$まで下げた100,mathrmnm$-thick yttrium-iron-garnet膜でスピン波伝搬を実証した。
開発された製造および測定手法により、ミリケルビン温度における統合マグネニクス量子ナノテクノロジーの実現が可能となった。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-05T13:27:26Z) - 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) - 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) - Epitaxial titanium nitride microwave resonators: Structural, chemical,
electrical, and microwave properties [9.765519880389743]
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。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-08T01:46:01Z) - 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) - Near-Field Terahertz Nanoscopy of Coplanar Microwave Resonators [61.035185179008224]
超伝導量子回路は、主要な量子コンピューティングプラットフォームの一つである。
超伝導量子コンピューティングを実用上重要な点に進めるためには、デコヒーレンスに繋がる物質不完全性を特定し、対処することが重要である。
ここでは、テラヘルツ走査近接場光学顕微鏡を用いて、シリコン上の湿式エッチングアルミニウム共振器の局所誘電特性とキャリア濃度を調査する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-24T11:06:34Z) - 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) - Pulsed Electron Spin Resonance of an Organic Microcrystal by Dispersive
Readout [0.0]
低温下での小型試料の高感度電子スピン共鳴(ESR)技術の開発のためのテストベッドシステムを構築した。
本システムは, 窒化ニオブ薄膜型超伝導マイクロ共振器により構成される。
共振器の分散周波数シフトによりスピン格子脱コヒーレンス速度を検出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-15T09:03:12Z)
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。