論文の概要: Fabrication-free assessment of microwave losses in germanium-based dielectrics and superconductors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.28463v1
- Date: Fri, 28 Aug 2026 15:50:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-31 17:16:04.386772
- Title: Fabrication-free assessment of microwave losses in germanium-based dielectrics and superconductors
- Title（参考訳）: ゲルマニウム系誘電体および超伝導体におけるマイクロ波損失の無製造評価
- Abstract要約: 量子技術のターゲット材料に付随するマイクロ波損失を効果的に計測するフリップチップを用いたセンシング手法を提案する。
本稿では,Ge/SiGe量子井戸構造体のマイクロ波損失を定量化し,Ge基板と中間層から生じる損失について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.748319383239002
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a flip-chip-based sensing scheme to measure effective microwave losses associated with target materials for quantum technologies, without requiring any device fabrication on the material under test. Using this approach, we quantify the microwave losses of a strain-engineered Ge/SiGe quantum well heterostructure and investigate losses arising from its Ge substrate and intermediate layers. The quality factors of the fabricated microwave resonators agree with the losses of dielectric materials independently extracted from flip-chip sensing measurements. We further study the superconductor platinum silicon germanide (PtSiGe) prepared by thermal reaction with a deposited Pt film, finding high microwave losses that limit the suitability of the films studied here as the sole superconductor for high-quality resonator applications. By coating Pt with Nb prior to the reaction, we observe a substantial reduction in microwave loss and a nearly three-fold enhancement of the transport critical temperature. The temperature dependence of the microwave loss is consistent with gap inhomogeneity in both superconducting films. These results identify constraints on material choices, provide design guidance for microwave circuits on planar Ge heterostructures, and demonstrate a fast-turnaround testing method for new materials for superconducting quantum circuits.
- Abstract（参考訳）: 量子技術のターゲット材料に付随する効果的なマイクロ波損失を測定するためのフリップチップを用いたセンシング方式を提案する。
提案手法を用いて, ひずみ駆動型Ge/SiGe量子井戸構造体のマイクロ波損失を定量化し, Ge基板および中間層から発生する損失について検討する。
作製したマイクロ波共振器の品質要因は、フリップチップセンシング測定から独立に抽出された誘電体材料の損失と一致した。
さらに, 蒸着したPt膜と熱反応により作製した超伝導白金ケイ素ゲルマタイド (PtSiGe) について検討し, 高品質共振器用唯一の超伝導体としてここで研究した膜の適合性を抑える高いマイクロ波損失を調べた。
反応前にPtをNbでコーティングすることにより,マイクロ波損失の大幅な低減と輸送臨界温度の約3倍の増大が観察された。
マイクロ波損失の温度依存性は、両方の超伝導薄膜のギャップ不均一性と一致している。
これらの結果は、材料選択の制約を特定し、平面Geヘテロ構造上のマイクロ波回路の設計指針を提供し、超伝導量子回路のための新しい材料に対する高速ターンアラウンド試験法を示す。
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