論文の概要: Measuring Reactive-Load Impedance with Transmission-Line Resonators Beyond the Perturbative Limit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.14621v1
- Date: Tue, 18 Nov 2025 16:13:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-19 16:23:53.202612
- Title: Measuring Reactive-Load Impedance with Transmission-Line Resonators Beyond the Perturbative Limit
- Title（参考訳）: 送電線共振器による摂動限界を超える反応性損失インピーダンスの測定
- Authors: Xuanjing Chu, Jinho Park, Jesse Balgley, Sean Clemons, Ted S. Chung, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Leonardo Ranzani, Martin V. Gustafsson, Kin Chung Fong, James Hone,
- Abstract要約: 超伝導伝送線路共振器から回路パラメータと損失接点を反応性負荷で除去する解析フレームワークを開発した。
回路シミュレーション,有限要素モデリング,ファンデルワールスパラレルプレートコンデンサの実験的測定により,この枠組みを検証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4859349503945942
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We develop an analytic framework to extract circuit parameters and loss tangent from superconducting transmission-line resonators terminated by reactive loads, extending analysis beyond the perturbative regime. The formulation yields closed-form relations between resonant frequency, participation ratio, and internal quality factor, removing the need for full-wave simulations. We validate the framework through circuit simulations, finite-element modeling, and experimental measurements of van der Waals parallel-plate capacitors, using it to extract the dielectric constant and loss tangent of hexagonal boron nitride. Statistical analysis across multiple reference resonators, together with multimode self-calibration, demonstrates consistent and reproducible extraction of both capacitance and loss tangent in close agreement with literature values. In addition to parameter extraction, the analytic relations provide practical design guidelines for maximizing energy participation ratio in the load and improving the precision of resonator-based material metrology.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 超伝導伝送線路共振器から回路パラメータと損失タンジェントを抽出する解析フレームワークを開発し, 摂動状態を超えて解析を延長する。
この定式化により、共振周波数、参加比、内部品質係数の閉形式関係が得られ、フルウェーブシミュレーションの必要性が排除される。
我々は, 回路シミュレーション, 有限要素モデル, およびファンデルワールス平行平板コンデンサの実験的測定により, 六方晶窒化ホウ素の誘電率と損失接点を抽出した。
複数の参照共振器間の統計的解析は、多モード自己校正とともに、文献値と密に一致して、容量と損失の接点の一貫性と再現性を示した。
パラメータ抽出に加えて, 解析関係は, 負荷のエネルギー参加率を最大化し, 共振器系材料メロロジーの精度を向上させるための実用的な設計ガイドラインを提供する。
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