論文の概要: Anomalous Microwave Response in YBCO Resonators beyond the Two-Level-System Model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.27392v1
- Date: Wed, 29 Jul 2026 18:57:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-31 21:37:00.311873
- Title: Anomalous Microwave Response in YBCO Resonators beyond the Two-Level-System Model
- Title(参考訳): 2レベルモデルを超えたYBCO共振器の異常マイクロ波応答
- Abstract要約: 共振器は、70mathrmmK$から40mathrmK$の温度で、MathrmYBaCu_3O_7-$(YBCO)薄膜から作られる。
共振器の内部品質係数はQ_mathrmi$$4times103$から104$ at 70 mKの範囲であり、最大で約8times103$から1.2times104$ near 6,mathrmK$となる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.946043962087286
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We report the microwave response of coplanar-waveguide (CPW) resonators fabricated from $\mathrm{YBa_2Cu_3O_{7-δ}}$ (YBCO) thin films over temperatures from approximately $70~\mathrm{mK}$ to $40~\mathrm{K}$. The resonators exhibit internal quality factors $Q_\mathrm{i}$ in the range of $4\times10^3$ to $10^4$ at 70 mK, which increase to a maximum of approximately $8\times10^3$ to $1.2\times10^4$ near $6~\mathrm{K}$. At low temperatures, both $Q_\mathrm{i}$ and the fractional shift of the resonance frequency $Δf_\mathrm{r}/f_\mathrm{r}$ increases with temperature, qualitatively resembling behavior commonly associated with two-level-system (TLS) defects. However, neither response saturates on the temperature scale set by the resonator frequency, and the loss exhibits no observable microwave-power dependence. We show that low-temperature frequency upturn may be better described by an additional paramagnetic response associated with defect-induced local moments or Andreev bound states, while the low-temperature loss follows an approximately logarithmic temperature dependence whose microscopic origin remains unresolved. These measurements establish the millikelvin performance of patterned YBCO resonators and show that their low-temperature response cannot be understood within the conventional TLS framework alone.
- Abstract(参考訳): 約70〜\mathrm{mK}$から40〜\mathrm{K}$の温度で作製したコプラナー導波管(CPW)共振器のマイクロ波応答を報告する。
共振器は内部品質係数を$Q_\mathrm{i}$で4\times10^3$から10^4$まで70mKで表し、最大8\times10^3$から1.2\times10^4$近く6–\mathrm{K}$まで上昇する。
低温では、Q_\mathrm{i}$と共振周波数$Δf_\mathrm{r}/f_\mathrm{r}$の分数シフトは温度とともに増加し、二段階系(TLS)欠陥によく関連する振る舞いに質的に類似する。
しかし、どちらの応答も共振器周波数によって設定された温度スケールで飽和せず、損失は観測可能なマイクロ波パワーに依存しない。
低温の周波数アップターンは、欠陥誘起局所モーメントやアンドリーブ境界状態に付随する追加の常磁性応答によって説明され、低温の損失は、微視的起源が未解決のままのほぼ対数温度依存性に従っていることを示す。
これらの測定によりYBCO共振器のミリケルビン特性が確立され、従来のTLSフレームワークだけではその低温応答が理解できないことを示す。
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