Noise Optimization for MKIDs With Different Design Geometries and Material Selections
Noise Optimization for MKIDs With Different Design Geometries and Material Selections
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具有不同设计几何形状和材料选择的 MKID 的噪声优化
DOI：
10.1109/tasc.2023.3250167
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发表时间：
2023
影响因子：
1.8
通讯作者：
Gualtieri, R.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pan, Z.;Dibert, K. R.;Zhang, J.;Barry, P. S.;Anderson, A. J.;Bender, A. N.;Benson, B. A.;Cecil, T.;Chang, C. L.;Gualtieri, R.
噪声成分的分离和优化是微波动力学电感检测器（MKID）研制的关键。我们分析了集总元件电感器和叉指电容器几何形状的几个变化对一系列用于毫米波长实验的MKID的噪声性能的影响。我们提取的贡献，从两个级别的系统噪声的电介质层，产生复合噪声固有的超导薄膜，和系统白色噪声从每个探测器的噪声功率谱，并表征这些噪声分量如何依赖于探测器的几何形状，材料，和测量条件，如驱动功率和温度。我们观察到的两级系统噪声的幅度降低与样品温度升高和铝和铌探测器的叉指电容器内的手指之间的间隙增加。我们还验证了预期的减少产生复合噪声和相关的准粒子寿命减少电感体积。这项研究还迭代了不同的材料，包括铝，铌和铝锰，并将结果与基础物理模型进行比较。
The separation and optimization of noise components is critical to microwave-kinetic inductance detector (MKID) development. We analyze the effect of several changes to the lumped-element inductor and interdigitated capacitor geometry on the noise performance of a series of MKIDs intended for millimeter-wavelength experiments. We extract the contributions from two-level system noise in the dielectric layer, the generation-recombination noise intrinsic to the superconducting thin-film, and system white noise from each detector noise power spectrum and characterize how these noise components depend on detector geometry, material, and measurement conditions such as driving power and temperature. We observe a reduction in the amplitude of two-level system noise with both an elevated sample temperature and an increased gap between the fingers within the interdigitated capacitors for both aluminum and niobium detectors. We also verify the expected reduction of the generation-recombination noise and associated quasiparticle lifetime with reduced inductor volume. This study also iterates over different materials, including aluminum, niobium, and aluminum manganese, and compares the results with an underlying physical model.
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微波动感电感探测器的两级系统噪声表征。
DOI：
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
作者：
Yoshinori Sueno;Chiko Otani;Shugo Oguri;Hiroki Kutsuma;Junya Suzuki;Osamu Tajima;Shunsuke Honda;Satoru Mima;末野慶徳
通讯作者：
末野慶徳
Al 中杂质态的局域密度
DOI：
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发表时间：
1981
期刊：
影响因子：
--
作者：
J. Deutz;P. Dederichs;R. Zeller
通讯作者：
R. Zeller
清洁超导 AlMn 合金中的准粒子态密度测量
DOI：
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发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
--
作者：
G. O’Neil;D. Schmidt;N. Tomlin;J. Ullom
通讯作者：
J. Ullom
影响因子：
3.7
作者：
Christopher Wilson;D. Prober
通讯作者：
D. Prober
马斯喀特：墨西哥-英国天文学亚毫米相机
DOI：
10.1117/12.2313697
发表时间：
2018
期刊：
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影响因子：
--
作者：
Ventura González S
通讯作者：
Ventura González S