論文の概要: Performance of Superconducting Resonators Suspended on SiN Membranes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.01784v2
- Date: Tue, 21 Jan 2025 03:23:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-22 14:15:17.143242
- Title: Performance of Superconducting Resonators Suspended on SiN Membranes
- Title（参考訳）: SiN膜上に懸濁した超電導共振器の性能
- Authors: Trevor Chistolini, Kyunghoon Lee, Archan Banerjee, Mohammed Alghadeer, Christian Jünger, M. Virginia P. Altoé, Chengyu Song, Sudi Chen, Feng Wang, David I. Santiago, Irfan Siddiqi,
- Abstract要約: 薄いSiN膜上の懸架装置は、バルク基板との相互作用を制限し、地中への寄生容量を減少させることができる。
超伝導コプラナー導波路共振器をSiN薄膜上に完全に製造する。
薄肉SiN膜に完全に懸濁した高品質超伝導回路デバイスを実現することにより,本技術の適用範囲を拡大する上で有効である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.626965397124747
- License:
- Abstract: Suspending devices on thin SiN membranes can limit their interaction with the bulk substrate and reduce parasitic capacitance to ground. While suspending devices on membranes is used in many fields including radiation detection using superconducting circuits, there has been less investigation into maximum membrane aspect ratios and achievable suspended device quality, metrics important to establish the applicable scope of the technique. Here, we investigate these metrics by fabricating superconducting coplanar waveguide resonators entirely atop thin ($\sim$110 nm) SiN membranes, where the membrane's shortest length to thickness yields an aspect ratio of approximately $7.4 \times 10^3$. We compare these membrane resonators to on-substrate resonators on the same chip, finding similar internal quality factors $\sim$$10^5$ at single photon levels. Furthermore, we confirm that these membranes do not adversely affect resonator thermalization and conduct further materials characterization. By achieving high quality superconducting circuit devices fully suspended on thin SiN membranes, our results help expand the technique's scope to potential uses including incorporating higher aspect ratio membranes for device suspension and creating larger footprint, high impedance, and high quality devices.
- Abstract（参考訳）: 薄いSiN膜上の懸架装置は、バルク基板との相互作用を制限し、地中への寄生容量を減少させることができる。
超伝導回路を用いた放射線検出を含む多くの分野において, 膜上のサスペンション装置が用いられているが, 膜面の最大アスペクト比や, 達成可能なサスペンション装置の品質についての調査は少なく, 技術の適用範囲を確立する上で重要な指標となっている。
そこで, 超伝導コプラナー導波管共振器を極薄(110 nm)SiN膜上に作製し, 膜長が最短で, アスペクト比が約7.4 \times 10^3$であることを示す。
これらの膜共振器を同一チップ上のオン基板共振器と比較し, 内部品質係数$\sim$$10^5$を単一光子レベルで求める。
さらに, これらの膜が共振器熱化に悪影響を及ぼさないことを確認し, さらなる材料評価を行った。
薄肉SiN膜に完全に懸濁した高品位超伝導回路デバイスを実現することにより, デバイスサスペンションに高アスペクト比膜を導入し, より大きなフットプリント, 高いインピーダンス, 高品質デバイスを創出するなど, 技術範囲を潜在的用途に広げる上で有効である。
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