物理学 > 应用物理
[提交于 2025年1月18日
(v1)
,最后修订 2025年5月16日 (此版本, v2)]
标题: 超导微波振荡器作为电子顺磁共振光谱的探测器
标题: Superconducting microwave oscillators as detectors for ESR spectroscopy
摘要: 微波超导谐振器在量子计算和电子自旋共振(ESR)光谱学等领域得到了广泛研究。然而,将超导谐振器与反馈机制结合以创建超低噪声振荡器是一个相对未被探索的领域,此类振荡器在ESR光谱学中的应用尚未得到展示。在本工作中,我们报告了基于超导谐振器的微波振荡器的设计、制造和应用,展示了改进基于振荡器的ESR传感器性能的一种替代方法。具体而言,通过测量施加静态磁场时由ESR效应引起的振荡器频率偏移来获得ESR光谱。这些振荡器由单个异质结双极晶体管(HBT)或高电子迁移率晶体管(HEMT)与NbTi或YBa$_2$Cu$_3$O$_7$(YBCO)超导谐振器组成。制造的振荡器工作频率为0.6和1.7 GHz,温度高达80 K(对于YBCO谐振器)和8 K(对于NbTi谐振器)。 测量到的最低频率噪声约为9 mHz/Hz$^{1/2}$ (-139 dBc/Hz),最佳自旋灵敏度约为$1\times10^{10}$ 自旋/Hz$^{1/2}$,最佳浓度灵敏度约为$3\times10^{18}$ 自旋/Hz$^{1/2}$米$^3$。本文提出的方法应该允许在正常导体可实现的运行频率、磁场和温度范围内,显著提高自旋和浓度灵敏度,这些范围内的超导体表现出比正常导体低得多的有效微波电阻。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.