Issledovanie nelineynosti kineticheskoy induktivnosti granulirovannogo alyuminiya

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

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.

About the authors

M. V Zhdanova

Национальный исследовательский технологический университет МИСИС

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

I. E Pologov

Национальный исследовательский технологический университет МИСИС

Москва, Россия

G. Yu Svyatskiy

Национальный исследовательский технологический университет МИСИС

Москва, Россия

V. I Chichkov

Национальный исследовательский технологический университет МИСИС

Москва, Россия

N. A Maleeva

Национальный исследовательский технологический университет МИСИС

Москва, Россия

References

  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).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук