利用超导共面微波谐振器表征超薄薄膜的介电性质
材料科学
2019-11-05 v2 超导电性
应用物理
摘要
我们提出了一种用于超薄绝缘薄膜低温介电测量的实验方法。基于共面微波波导设计,我们实现了具有电感耦合的超导四分之一波长谐振器,这使我们能够在 GHz 频率下、对低至几 nm 的样品厚度确定介电函数实部 。我们进行仿真以优化谐振器耦合与灵敏度,并证明了利用保角映射技术在宽广的样品厚度与 区间内量化 的可能性。实验中我们测定了多种薄膜样品(光刻胶、MgF 和 SiO)在 nm 至 厚度区间的 。我们发现其与标称值吻合良好,并确认膜厚的精度是主要误差来源。此外,我们采用原位参考方法对 SrTiO 块体样品进行了温度依赖测量,以补偿超导谐振器性质的温度依赖性。
引用
@article{arxiv.1906.12247,
title = {Characterizing dielectric properties of ultra-thin films using superconducting coplanar microwave resonators},
author = {Nikolaj G. Ebensperger and Benedikt Ferdinand and Dieter Koelle and Reinhold Kleiner and Martin Dressel and Marc Scheffler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.12247},
year = {2019}
}