論文の概要: Evaluation of Circular Complex Permeability in Single-Crystal Yttrium Iron Garnet at Cryogenic Temperatures
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.07381v1
- Date: Thu, 10 Apr 2025 01:48:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-11 12:24:19.052596
- Title: Evaluation of Circular Complex Permeability in Single-Crystal Yttrium Iron Garnet at Cryogenic Temperatures
- Title（参考訳）: 単結晶イットリウム鉄ガーネットの低温における複素透磁率評価
- Authors: Junta Igarashi, Shota Norimoto, Hiroyuki Kayano, Noriyoshi Hashimoto, Makoto Minohara, Nobu-Hisa Kaneko, Tomonori Arakawa,
- Abstract要約: 本研究では,300Kから2Kの温度範囲で低損失フェライト材料を特性評価する方法を開発した。
デバイス製造を必要とせず、単結晶イットリウム鉄ガーネット(YIG)が循環器として2Kまで効果的に機能できることを実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: The operation of superconducting qubits requires a sensitive readout circuit at cryogenic temperatures, driving the demand for cryogenic non-reciprocal microwave components such as circulators. However, evaluating these components at low temperatures presents significant challenges for companies and institutions without specialized measurement systems. In the development of such cryogenic non-reciprocal components, the temperature dependence of ferrite's magnetic properties is the most critical factor. Therefore, an evaluation technique for accurately assessing these properties at cryogenic temperatures is essential. In this study, we develop a measurement method to characterize low-loss ferrite materials over a temperature range of 300 K to 2 K. The use of the circularly polarized resonance mode (TE11n) enables the direct estimation of circular complex permeability and the determination of key material parameters, including saturation magnetization and damping constant - both essential for assessing the performance of ferrite materials in circulator applications. Without the need for device fabrication, we demonstrate that single-crystal Yttrium Iron Garnet (YIG) can effectively function as a circulator down to 2 K. This approach offers a promising pathway for the development of cryogenic circulators.
- Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットの動作は、低温における感度の高い読み出し回路を必要とし、循環器のような低温非相互マイクロ波部品の需要を加速させる。
しかし、これらの成分を低温で評価することは、専門的な測定システムを持たない企業や機関にとって大きな課題となる。
このような低温非相反成分の開発において、フェライトの磁気特性の温度依存性が最も重要である。
したがって、これらの特性を低温で正確に評価するための評価技術が不可欠である。
本研究では,300Kから2Kの温度範囲で低損失フェライト材料を特性評価する計測法を開発し,円偏極共振モード(TE11n)を用いることで,円形複素透磁率の直接推定と飽和磁化,減衰定数などの重要な材料パラメータの決定が可能となる。
デバイス製造を必要とせず, 単結晶イットリウム鉄ガーネット(YIG)が2Kまでの循環器として効果的に機能することが実証された。
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