掺硼纳米晶金刚石超导微波共面谐振器

本文提出一种掺硼纳米晶金刚石（B-NCD）共面波导谐振器（CPR），用于在 0.4 至 1.2 GHz 微波频率及低于 3 K 温度下测量动力学电感（$L_k$）和穿透深度（$\lambda_{\rm{L}}$）。采用简化的有效介质 CPR 方法，本工作表明 Si 上的薄颗粒状 B-NCD 薄膜（$t\approx$ 500 nm）具有较大的穿透深度（$\lambda_{\rm{L}}\approx 4.3$ 至 4.4 $\mu$m），因此具有相关的高动力学电感（$L_{k,\square} \approx$ 670 至 690 pH/$\square$）。这些数值远大于通常在单晶金刚石薄膜上获得的数值，这很可能是由于纳米晶薄膜显著的颗粒性所致。基于所测结构的 Q 因子，计算出该频率范围内的表面电阻在 $T<2$ K 时低至 $\approx$ 2 至 4 $\mu\Omega$，展示了颗粒状 B-NCD 用于高质量因子超导微波谐振器和高灵敏度动力学电感探测器的潜力。