用于超材料应用的超导螺旋谐振器中射频驻波相位分辨可视化

超导微电路与超材料是新一代低温电子学中有前景的候选者。其功能很大程度上由排布单元中电磁场的宏观分布决定，而非由复合材料的微观性质决定。我们提出了一种以微观分辨率可视化平面超导宏观谐振器中穿透微波空间结构的新方法，作为现代微电子中最关键的电路形成元件。该方法使用低温激光扫描显微镜，检测局部射频电流相对于被测超导谐振结构二维坐标的相位（即方向）与幅度。相位敏感对比度通过将强度调制的激光辐射与通过样品的微波信号的谐振谐波同步来实现。在此情况下，照明区域中激光诱导的损耗将强烈依赖于射频载波信号与聚焦激光振荡的时空结构之间的局部相位差。该方法消除了现有射频显微镜技术的硬件限制，并将相位敏感解调模式提升到研究超导超材料物理所需的水平。所提方法相对于先前射频激光扫描显微镜方法的优势，通过螺旋超导阿基米德谐振器中直至第38阶本征模共振的驻波形成实例得以展示。