論文の概要: Measuring kinetic inductance and superfluid stiffness of two-dimensional superconductors using high-quality transmission-line resonators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.09916v1
- Date: Sat, 13 Jul 2024 15:26:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-16 20:18:01.883407
- Title: Measuring kinetic inductance and superfluid stiffness of two-dimensional superconductors using high-quality transmission-line resonators
- Title(参考訳): 高品質伝送線路共振器を用いた2次元超伝導体の運動インダクタンスと超流動剛性の測定
- Authors: Mary Kreidel, Xuanjing Chu, Jesse Balgley, Nishchhal Verma, Julian Ingham, Leonardo Ranzani, Raquel Queiroz, Robert M. Westervelt, James Hone, Kin Chung Fong,
- Abstract要約: 本研究では, 高温超伝導共振器を用いた運動インダクタンス測定手法を提案する。
等価回路モデルを用いて, 複素導電率の運動インダクタンス, 超硬度, 貫入深さ, 虚部および実部の比を抽出する。
本手法は超伝導物理学,材料科学,量子センシングの分野の実践者にとって有用である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: The discovery of van der Waals superconductors in recent years has generated a lot of excitement for their potentially novel pairing mechanisms. However, their typical atomic-scale thickness and micrometer-scale lateral dimensions impose severe challenges to investigations of pairing symmetry by conventional methods. In this report we demonstrate a new technique that employs high-quality-factor superconducting resonators to measure the kinetic inductance -- up to a part per million -- and loss of a van der Waals superconductor. We analyze the equivalent circuit model to extract the kinetic inductance, superfluid stiffness, penetration depth, and ratio of imaginary and real parts of the complex conductivity. We validate the technique by measuring aluminum and finding excellent agreement in both the zero-temperature superconducting gap as well as the complex conductivity data when compared with BCS theory. We then demonstrate the utility of the technique by measuring the kinetic inductance of multi-layered niobium diselenide and discuss the limits to the accuracy of our technique when the transition temperature of the sample, NbSe$_2$ at 7.06 K, approaches our Nb probe resonator at 8.59 K. Our method will be useful for practitioners in the growing fields of superconducting physics, materials science, and quantum sensing, as a means of characterizing superconducting circuit components and studying pairing mechanisms of the novel superconducting states which arise in layered 2D materials and heterostructures.
- Abstract(参考訳): 近年のファンデルワールス超伝導体の発見は、新しいペアリング機構に多くの興奮をもたらした。
しかし、それらの典型的な原子スケールの厚さとミクロスケールの側方寸法は、従来の方法によるペアリング対称性の研究に深刻な課題を課している。
本稿では, 高温超伝導共振器を用いて, 運動インダクタンス(最大100万分の1) とファンデルワールス超伝導体の損失を測定する新しい手法について述べる。
等価回路モデルを用いて, 運動インダクタンス, 超流動剛性, 浸透深さ, 複素導電率の虚部と実部の比を抽出する。
アルミニウムを計測し,BCS理論と比較した場合の0温度超伝導ギャップと複素導電率データの両方において優れた一致を見出すことにより,この技術の有効性を検証した。
次に,多層窒化ニオブの運動インダクタンスを測定し,試料の遷移温度が7.06KのNbSe$_2$,8.59KのNbプローブ共振器に近づくと,その精度の限界を議論する。この手法は超伝導回路成分のキャラクタリゼーションや,層状2次元材料やヘテロ構造に生じる新しい超伝導状態のペアリング機構の研究の手段として,超伝導物理,材料科学,量子センシングの分野における実践者にとって有用である。
関連論文リスト
- Superfluid stiffness of twisted multilayer graphene superconductors [1.374933941124824]
マジック角度ツイスト三層グラフェン(TTG)における$rho_s$の測定について報告する。
線形温度依存性は低温での$rho_s$と電流バイアス依存性における非線形マイスナー効果である。
その結果, TTGの能動超伝導の強い証拠が得られ, グラフェン系超伝導体の機構に強い制約が課された。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-06-19T18:00:04Z) - Kinetic Inductance, Quantum Geometry, and Superconductivity in Magic-Angle Twisted Bilayer Graphene [0.32018750515900324]
魔法の角をねじった二層グラフェン(MATBG)の超伝導は、ムーア系の研究に強い関心を持つトピックである。
我々は、MATBGの超流動剛性を直接測定するために、直流輸送およびマイクロ波回路量子力学を用いる。
従来の単一バンドフェルミ液体理論では、超硬度は予想よりもはるかに大きい。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-06-19T18:00:02Z) - Superconductivity in a Topological Lattice Model with Strong Repulsion [1.1608869880392607]
時間反転対称性,バンドトポロジ,強い反発相互作用を組み込んだ最小2次元格子モデルを提案する。
本研究は,QSH絶縁体上の孔の弱い対から形成されることを示す。
このことから,本モデルとTBGのキラル限界における構造的類似点と相違点を解明した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-08-21T18:00:01Z) - Fragmented superconductivity in the Hubbard model as solitons in
Ginzburg-Landau theory [58.720142291102135]
強相関物質の近傍では超伝導と電荷密度波が観測される。
基本$t$-$tprime$-$U$Hubbardモデルの相図で安定化された物質の性質について検討する。
超伝導フラグメントのマクロ波動関数がギンズバーグ・ランダウ方程式のソリトン解によってよく説明されるという決定的な証拠を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-21T18:00:07Z) - Thermal self-oscillations in monolayer graphene coupled to a
superconducting microwave cavity [58.720142291102135]
超伝導共振器に結合した単層グラフェンフレークの熱自己振動を観察した。
実験結果は熱不安定性に基づく理論モデルとよく一致する。
発振側バンドのモデル化は、低エネルギーで不規則なグラフェン試料中の電子フォノンカップリングを評価する方法を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-27T15:38:41Z) - Quantum interference in asymmetric superconducting nanowire loops [0.0]
超伝導電子機器は超伝導ループにおける超電流の変調に基づいている。
このような装置における非対称性の影響は、未調査であり、理解されていないままである。
ループ中の長さと電子断面の対称性を考慮したモデルは、観測の定量的な説明を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-31T17:22:19Z) - Ultrahigh-inductance materials from spinodal decomposition [30.5681951791708]
運動インダクタンスを持つ障害のある超伝導窒化物は、長い間、高インダクタンス量子回路応用の主候補と考えられてきた。
マイクロ波損失を低く抑えながらスピノダル分解により超伝導材料の運動インダクタンスを大幅に向上させる手法を提案する。
スピノダル分解を利用した絶縁体-超伝導体遷移の促進効果を初めて実証した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-09T12:42:09Z) - 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) - Measurement of the Low-temperature Loss Tangent of High-resistivity
Silicon with a High Q-factor Superconducting Resonator [58.720142291102135]
温度70mKから1Kの範囲で高比抵抗(100)シリコンウェハの直接損失タンジェント測定を行った。
この測定は, 高温超伝導ニオブ共振器を利用した技術を用いて行った。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-19T20:13:07Z) - 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) - Waveguide Bandgap Engineering with an Array of Superconducting Qubits [101.18253437732933]
局所周波数制御による8つの超伝導トランスモン量子ビットからなるメタマテリアルを実験的に検討した。
極性バンドギャップの出現とともに,超・亜ラジカル状態の形成を観察する。
この研究の回路は、1ビットと2ビットの実験を、完全な量子メタマテリアルへと拡張する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-06-05T09:27:53Z)
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。