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.

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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».