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临近超导体-绝缘体相变的颗粒铝中的准粒子动力学

超导电性 2018-09-13 v2

摘要

超导高动力学电感元件构成了量子电路设计和毫米波探测的宝贵资源。处于超导区的颗粒铝(GrAl)是一种特别有趣的材料,因为它已显示出 nH//\Box 量级的动力学电感,并且其沉积与常规的 Al/AlOx/Al Josephson 结制备工艺兼容。我们表征了由室温电阻率为 4×103μΩ4 \times 10^3\,\mu\Omega\cdotcm 的 GrAl 制成的微波谐振器,该值比超导体-绝缘体相变低 3 倍,显示出接近 1 的动力学电感分数。测量的内部品质因数在单光子区约为 Qi=105Q_{\mathrm{i}} = 10^5,并且我们证明非平衡准粒子(QP)是主要的损耗机制。我们提取出 1 s 量级的 QP 弛豫时间,并观察到每 20\sim 20 s 发生一次 QP 爆发。当前 GrAl 谐振器的相干水平使其对集成于量子器件中具有吸引力,同时也表明需要降低非平衡 QP 的密度。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.01858,
  title  = {Quasiparticle dynamics in granular aluminum close to the superconductor to insulator transition},
  author = {Lukas Grünhaupt and Nataliya Maleeva and Sebastian T. Skacel and Martino Calvo and Florence Levy-Bertrand and Alexey V. Ustinov and Hannes Rotzinger and Alessandro Monfardini and Gianluigi Catelani and Ioan M. Pop},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.01858},
  year   = {2018}
}

备注

5 pages, 4 figures, supplementary material