論文の概要: Surface Modification and Coherence in Lithium Niobate SAW Resonators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.14813v1
- Date: Mon, 26 Jun 2023 16:17:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-27 12:50:01.729609
- Title: Surface Modification and Coherence in Lithium Niobate SAW Resonators
- Title（参考訳）: ニオブ酸リチウムソー共振器の表面改質とコヒーレンス
- Authors: Rachel G. Gruenke, Oliver A. Hitchcock, E. Alex Wollack, Christopher
J. Sarabalis, Marc Jankowski, Timothy P. McKenna, Nathan R. Lee, Amir H.
Safavi-Naeini
- Abstract要約: ニオブリチウムは量子音響技術を開発する上で有望な材料である。
放射温度と低温温度では、これらの共振器はデコヒーレンスとデフォーカスの存在によって制限される。
いくつかのニオブ酸リチウム音響共振器を作製し, 異なる加工工程を施して表面を改質する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Lithium niobate is a promising material for developing quantum acoustic
technologies due to its strong piezoelectric effect and availability in the
form of crystalline thin films of high quality. However, at radio frequencies
and cryogenic temperatures, these resonators are limited by the presence of
decoherence and dephasing due to two-level systems. To mitigate these losses
and increase device performance, a more detailed picture of the microscopic
nature of these loss channels is needed. In this study, we fabricate several
lithium niobate acoustic wave resonators and apply different processing steps
that modify their surfaces. These treatments include argon ion sputtering,
annealing, and acid cleans. We characterize the effects of these treatments
using three surface-sensitive measurements: cryogenic microwave spectroscopy
measuring density and coupling of TLS to mechanics, x-ray photoelectron
spectroscopy and atomic force microscopy. We learn from these studies that,
surprisingly, increases of TLS density may accompany apparent improvements in
the surface quality as probed by the latter two approaches. Our work outlines
the importance that surfaces and fabrication techniques play in altering
acoustic resonator coherence, and suggests gaps in our understanding as well as
approaches to address them.
- Abstract（参考訳）: ニオブ酸リチウムは、強い圧電効果と高品質の結晶性薄膜の形で利用できるため、量子音響技術を開発する上で有望な材料である。
しかし、電波周波数と低温では、これらの共振器は2レベルシステムによるデコヒーレンスやデフォーカスの存在によって制限される。
これらの損失を軽減し、デバイス性能を向上させるためには、これらの損失チャネルの顕微鏡的性質をより詳細に示す必要がある。
本研究では,数個のニオブ酸リチウム音響共振器を作製し,その表面を改質するための異なる処理工程を適用する。
これらの処理にはアルゴンイオンスパッタリング、アニール、酸浄化が含まれる。
低温マイクロ波分光法を用いて, メカニクス, X線光電子分光法, 原子間力顕微鏡によるTLSの密度と結合の測定を行った。
これらの研究から、驚くべきことにTLS密度の増加は、後者の2つのアプローチによって調査された表面品質の明らかな改善を伴う可能性があることが分かる。
本研究は, 表面および加工技術が音響共振器コヒーレンスの変化に果たす重要性を概説し, 理解のギャップとそれに対処するためのアプローチを提案する。
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