論文の概要: Cryogenic hybrid magnonic circuits based on spalled YIG thin films

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.10660v1
• Date: Sun, 17 Dec 2023 09:31:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-19 15:22:35.719827
• Title: Cryogenic hybrid magnonic circuits based on spalled YIG thin films
• Title（参考訳）: スパリングYIG薄膜を用いた極低温ハイブリッド磁気回路
• Authors: Jing Xu, Connor Horn, Yu Jiang, Xinhao Li, Daniel Rosemann, Xu Han, Miguel Levy, Supratik Guha, Xufeng Zhang
• Abstract要約: イットリウム鉄ガーネット(YIG)は、マグノンを信号処理に利用することに対する広範な研究の関心を喚起している。 本研究では, 基板レスYIG薄膜において, 制御スペーリングと層移動技術を導入することにより, 基板レスYIG薄膜が得られることを示す。 この進歩は、YIGベースの量子デバイスのオンチップ統合とスケーラビリティの向上の道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.768987971131557
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Yttrium iron garnet (YIG) magnonics has sparked extensive research interests toward harnessing magnons (quasiparticles of collective spin excitation) for signal processing. In particular, YIG magnonics-based hybrid systems exhibit great potentials for quantum information science because of their wide frequency tunability and excellent compatibility with other platforms. However, the broad application and scalability of thin-film YIG devices in the quantum regime has been severely limited due to the substantial microwave loss in the host substrate for YIG, gadolinium gallium garnet (GGG), at cryogenic temperatures. In this study, we demonstrate that substrate-free YIG thin films can be obtained by introducing the controlled spalling and layer transfer technology to YIG/GGG samples. Our approach is validated by measuring a hybrid device consisting of a superconducting resonator and a spalled YIG film, which gives a strong coupling feature indicating the good coherence of our system. This advancement paves the way for enhanced on-chip integration and the scalability of YIG-based quantum devices.
• Abstract（参考訳）: yttrium iron garnet (yig) magnonicsは、信号処理にmagnons (quasiparticles of collective spin excitation)を利用するための広範な研究の関心を呼び起こした。 特に、yigマグノニクスベースのハイブリッドシステムは、広帯域の波長可変性と他のプラットフォームとの互換性が優れているため、量子情報科学に大きな可能性を秘めている。 しかし,YIGのホスト基板であるガドリニウムガリウムガーネット(GGG)の低温下でのマイクロ波損失により,量子状態における薄膜YIGデバイスの適用とスケーラビリティは著しく制限されている。 本研究では,YIG/GGG試料に制御スペーリングおよび層移動技術を導入することで,基板フリーYIG薄膜が得られることを示す。 本手法は, 超伝導共振器とスパリングYIG膜からなるハイブリッドデバイスを試作し, 結合特性が良好であることを示す。 この進歩は、YIGベースの量子デバイスのオンチップ統合とスケーラビリティの向上の道を開く。

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