利用超薄膜超导共振器揭示自旋翻转双阱系统
介观与纳米尺度物理
2024-12-23 v1 量子物理
摘要
材料无程序是固态量子器件噪声和损耗的一个主要来源，其行为常被建模为由相邻间隙之间电荷隧穿形成的双阱系统（Two-Level Systems, TLSs）。然而，其自旋在隧穿中的作用及其对器件性能的影响仍高度未探索。本文采用超薄TiN超导共振器，揭示了异常的TLS行为，表现为在低磁场下共振频率意外增加。进一步提出一种自旋翻转TLS模型，其中由缺陷自旋产生的局部异构磁场生成有效的自旋轨道耦合。该机制将电荷隧穿和自旋翻转混合，从而定量再现了观察到的频率-场关系及其温度依赖性。这项工作深化了对自旋相关TLS行为的理解，为固态量子器件的磁噪声和损耗工程提供了可能性。
引用
@article{arxiv.2412.15856,
title = {Revealing spin-flip two-level systems using ultra-thin film superconducting resonators},
author = {Zi-Qing Huang and Shu-Kun Ye and Yong-Qiang Xu and Tian-Yi Jiang and Tian-Yue Hao and Bao-Chuan Wang and Xiang-Xiang Song and Hai-Ou Li and Guang-Can Guo and Gang Cao and Guo-Ping Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.15856},
year = {2024}
}
备注
7 pages, 4 figures