氮化钛超导微谐振探测器在非线性机制下的运行
超导电性
2013-05-21 v1 天体物理仪器与方法
摘要
若驱动足够强，超导微谐振器会表现出非线性行为，包括响应分岔。这种行为可能源于多种物理机制，包括热效应、晶界或弱连接、涡旋穿透，或通过动能电感的本征非线性。尽管用于光子探测的微谐振器通常被较强驱动以优化其灵敏度，但迄今为止的大多数实验尚未探索分岔 onset 之后的探测器性能。在此，我们展示了一种设计用于远红外探测的集总元件超导微谐振器的测量结果，该谐振器在深度非线性机制下运行。该 1 GHz 谐振器由 22 nm 厚的氮化钛薄膜制成，其临界温度为 2 K，正常态电阻率为 cm。我们测量了该器件在 6.4 pW 光负载照射下的响应，微波读出功率范围从低功率线性机制到超出分岔 onset 18 dB。在整个范围内，非线性行为可由非线性动能电感很好地描述。在最高读出功率下测得的最佳噪声等效功率为 W/Hz（@10 Hz），与在分岔 onset 以下运行相比，代表了约 10 倍的改进。
引用
@article{arxiv.1305.4281,
title = {Operation of a titanium nitride superconducting microresonator detector in the nonlinear regime},
author = {L. J. Swenson and P. K. Day and B. H. Eom and H. G. Leduc and N. Llombart and C. M. McKenney and O. Noroozian and J. Zmuidzinas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.4281},
year = {2013}
}