Исследование нелинейности кинетической индуктивности гранулированного алюминия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Гранулированный алюминий – сверхпроводник, известный более восьмидесяти лет и в последнее время нашедший свое применение в области создания кубитов, сверхпроводниковых детекторов микроволнового излучения и компактных резонаторов, благодаря высоким значениям кинетической индуктивности, критических магнитных полей и тока. В данной работе продемонстрирована нелинейная зависимость индуктивности от постоянного тока, что позволяет говорить о возможности параметрического усиления микроволнового сигнала в пленках гранулированного алюминия. Набег фазы микроволнового сигнала достигал 4 радиан на частоте 7 ГГц, что позволяет оценить нелинейность системы Δ Δφ/φ = 1.4% и потенциально возможное усиление порядка 17 дБ.

Об авторах

М. В Жданова

Национальный исследовательский технологический университет МИСИС

Email: zhdanova.mar@gmail.com
Москва, Россия

И. Е Пологов

Национальный исследовательский технологический университет МИСИС

Москва, Россия

Г. Ю Свяцкий

Национальный исследовательский технологический университет МИСИС

Москва, Россия

В. И Чичков

Национальный исследовательский технологический университет МИСИС

Москва, Россия

Н. А Малеева

Национальный исследовательский технологический университет МИСИС

Москва, Россия

Список литературы

  1. J.D. Franson, M.M. Donegan, M. J. Fitch, B.C. Jacobs, and T. B. Pittman, Phys. Rev. Lett. 89, 137901 (2002).
  2. F. Arute, A. Kunal, R. Babbush et al. (Collaboration), Nature 574, 505 (2019).
  3. R. Acharya, I. Aleiner, R. Allen et al. (Collaboration), Nature. 614, 676 (2023).
  4. S. Krinner, N. Lacroix, A. Remm, et al. (Collaboration), Nature 605, 669 (2022).
  5. F. Arute, K. Arya, A. Remm et al. (Collaboration), Science 369, 1084 (2020).
  6. A. Kandala, A. Mezzacapo, K. Temme, M. Takita, M. Brink, J.M. Chow, and J.M. Gambetta, Nature 549, 242 (2017).
  7. A. Roy and M. Devoret, Comptes Rendus Physique 17, (2016).
  8. C. Macklin, K. O’Brien, D. Hover, M. E. Schwartz, V. Bolkhovsky, X. Zhang, W.D. Oliver, and I. Siddiqi, Science. 350, 307 (2015).
  9. M. A. Castellanos-Beltran and K. W. Lehnert, Appl. Phys. Lett. 91, 083509 (2007).
  10. M.A. Castellanos-Beltran, K.D. Irwin, G.C. Hilton, L.R. Vale, and K.W. Lehnert, Nature Phys. 4, 929 (2008).
  11. B.H. Eom, P.K. Day, H.G. LeDuc, and J. Zmuidzinas, Nature Phys. 8, 623 (2012).
  12. M. Malnou, M.R. Vissers, J.D.Wheeler, J. Aumentado, J. Hubmayr, J.N. Ullom, and J. Gao, PRX Quantum. 2, 010302 (2021).
  13. S. Chaudhuri, D. Li, K.D. Irwin, C. Bockstiegel, J. Hubmayr, J.N. Ullom, M.R. Vissers, and J. Gao, Appl. Phys. Lett. 110, 152601 (2017).
  14. H.G. Leduc, B. Bumble, P.K. Day, B.H. Eom, J. Gao, S. Golwala, B.A. Mazin, S. McHugh, A. Merrill, D.C. Moore, O. Noroozian, A.D. Turner, and J. Zmuidzinas, Appl. Phys. Lett. 97, 102509 (2010).
  15. S. Zhao, S. Withington, and C.N. Thomas, Supercond. Sci. Technol. 36, 105010 (2023).
  16. A.B. Zorin, M. Khabipov, J. Dietel, and R. Dolata, 16th International Superconductive Electronics Conference (ISEC), IEEE, Naples, Italy (2017).
  17. L. Planat, A. Ranadive, R. Dassonneville, J. Puertas Mart’ınez, S. L´eger, C. Naud, O. Buisson, W. Hasch-Guichard, D.M. Basko, and N. Roch, Phys. Rev. X 10, 021021 (2020).
  18. A. Ranadive,M. Esposito, L. Planat, E. Bonet, C. Naud, O. Buisson, W. Guichard, and N. Roch, Nat. Commun. 13, 1737 (2022).
  19. M.R. Vissers, R.P. Erickson, H.-S. Ku, Leila Vale, Xian Wu, G.C. Hilton, and D.P. Pappas, Appl. Phys. Lett. 108, 012601 (2016).
  20. S. Shu, N. Klimovich, B.H. Eom, A.D. Beyer, R.B. Thakur, H.G. Leduc, and P.K. Day, Phys. Rev. Res. 3, 023184 (2021).
  21. W. J. Skocpol, M.R. Beasley, and M. Tinkham, J. Appl. Phys. 45, 4054 (1974).
  22. C. Kurter, A. Zhuravel, A.V. Ustinov, and S.M. Anlage, Phys. Rev. B. 84, 104515 (2011).
  23. R.W. Cohen and B. Abeles, Phys. Rev. 168, 444 (1968).
  24. G. Deutscher, H. Fenichel, M. Gershenson, E. Gr¨unbaum, and Z. Ovadyahu, J. Low Temp. Phys. 10, 231 (1973).
  25. L. Gr¨unhaupt, N. Maleeva, S.T. Skacel, M. Calvo, F. Levy-Bertrand, A.V. Ustinov, H. Rotzinger, A. Monfardini, G. Catelani, and I.M. Pop, Phys. Rev. Lett. 121, 117001 (2018).
  26. P.K. Day, H.G. LeDuc, B.A. Mazin, A. Vayonakis, and J. Zmuidzinas, Nature 425, 817 (2003).
  27. O. Quaranta, T.W. Cecil, L. Gades, B. Mazin, and A. Miceli, Supercond. Sci. Technol. 26, 105021 (2013).
  28. P. Szypryt, B.A. Mazin, B. Bumble, H.G. Leduc, and L. Baker, Appl. Superconduct. 25, 1 (2015).
  29. E. S. Battistelli, F. Bellini, C. Bucci et al. (Collaboration), Eur. Phys. J. C 75, 353 (2015).
  30. L. Cardani, I. Colantoni, A. Cruciani, S. Di Domizio, M. Vignati, F. Bellini, N. Casali, M.G. Castellano, A. Coppolecchia, C. Cosmelli, and C. Tomei, Appl. Phys. Lett. 107, 093508 (2015).
  31. L. Cardani, N. Casali, I. Colantoni, A. Cruciani, F. Bellini, M.G. Castellano, C. Cosmelli, A. D’Addabbo, S. Di Domizio, M. Martinez, C. Tomei, and M. Vignati, Appl. Phys. Lett. 110, 033504 (2017).
  32. F. Valenti, F. Henriques, G. Catelani et al. (Collaboration). Phys. Rev. Appl. 11, 054087 (2019).
  33. F. Levy-Bertrand, A. Benoˆıt, O. Bourrion, M. Calvo, A. Catalano, J. Goupy, F. Valenti, N. Maleeva, L. Gr¨unhaupt, I.M. Pop, and A. Monfardini, Phys. Rev. Appl. 15, 044002 (2021).
  34. V.E. Manucharyan, J. Koch, L. I. Glazman, and M.H. Devoret, Science 326, 113 (2009).
  35. I.M. Pop, K. Geerlings, G. Catelani, R. J. Schoelkopf, L. I. Glazman, and M.H. Devoret, Nature 508, 369 (2014).
  36. Y. Lin, L.B. Nguyen, N. Grabon, J. S. Miguel, N. Pankratova, and V.E. Manucharyan, Phys. Rev. Lett. 120, 150503 (2018).
  37. N. Earnest, S. Chakram, Y. Lu, N. Irons, R.K. Naik, N. Leung, L. Ocola, D.A. Czaplewski, B. Baker, J. Lawrence, J. Koch, and D. I. Schuster, Phys. Rev. Lett. 120, 150504 (2018).
  38. J. Cohen, W.C. Smith, M.H. Devoret, and M. Mirrahimi, Phys. Rev. Lett. 119, 060503 (2017).
  39. H. Rotzinger, S.T. Skacel, M. Pfirrmann, J.N. Voss, J. M¨unzberg, S. Probst, P. Bushev, M.P. Weides, A.V. Ustinov, and J. E. Mooij, Supercond. Sci. Technol. 30, 025002 (2016).
  40. K.D. Irwin, M.D. Niemack, J. Beyer, H.M. Cho, W.B. Doriese, G.C. Hilton, C.D. Reintsema, D.R. Schmidt, J.N. Ullom, and L.R. Vale, Supercond. Sci. Technol. 23, 034004 (2010).
  41. C. Kurter, J. Abrahams, and S.M. Anlage, Appl. Phys. Lett. 96, 253504 (2010).
  42. N. Maleeva, L. Gr¨unhaupt, T. Klein, F. Levy-Bertrand, O. Dupre, M. Calvo, F. Valenti, P. Winkel, F. Friedrich, W. Wernsdorfer, A.V. Ustinov, H. Rotzinger, A. Monfardini, M.V. Fistul, and I.M. Pop, Nat. Commun. 9, 3889 (2018).
  43. K. Borisov, D. Rieger, P. Winkel, F. Henriques, F. Valenti, A. Ionita, M. Wessbecher, M. Spiecker, D. Gusenkova, I.M. Pop, and W. Wernsdorfer, Appl. Phys. Lett. 117, 120502 (2020).
  44. U. S. Pracht, N. Bachar, L. Benfatto, G. Deutscher, E. Farber, M. Dressel, and M. Scheffler, Phys. Rev. 93, 100503 (2016).
  45. D.C. Mattis and J. Bardeen, Phys. Rev. 111, 412 (1958).
  46. A. J. Annunziata, D. F. Santavicca, L. Frunzio, G. Catelani, M. J. Rooks, A. F. and D.E. Prober, Nanotechnology 21, 445202 (2010).
  47. K. Maki, Prog. Theor. Exp. Phys. 31, 29 (1964).
  48. A.A. Adamyan, S.E. de Graaf, S.E. Kubatkin, and A.V. Danilov, J. Appl. Phys. 119, 083901 (2016).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024