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High-Temperature Superconducting Multi-Band Radio-Frequency Metamaterial Atoms

机译:高温超导多波段射频超材料   原子

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摘要

We report development and measurement of a micro-fabricated compacthigh-temperature superconducting (HTS) metamaterial atom operating at afrequency as low as $\sim$ 53MHz. The device is a planar spiral resonatorpatterned out of a {YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-\delta}$} (YBCO) thin film with thecharacteristic dimension of $\sim \lambda_0/1000$, where $\lambda_0$ is thefree-space wavelength of the fundamental resonance. While deployment of an HTSmaterial enables higher operating temperatures and greater tunability, it hasnot compromised the quality of our spiral metamaterial atom and a Q as high as$\sim 1000$ for the fundamental mode, and $\sim 30000$ for higher order modes,are achieved up to 70K. Moreover, we have experimentally studied the effect ofthe substrate by comparing the performance of similar devices on differentsubstrates.
机译:我们报告开发和测量的微型制造的紧凑型高温超导(HTS)超材料原子的工作频率低至\ sim $ 53MHz。该设备是由{YBa $ _2 $ Cu $ _3 $ O $ _ {7- \ delta} $}(YBCO)薄膜构图的平面螺旋谐振器,其特征尺寸为$ \ sim \ lambda_0 / 1000 $,其中\ lambda_0 $是基本共振的自由空间波长。虽然部署HTSmaterial可以实现更高的工作温度和更大的可调性,但它并未损害我们的螺旋超材料原子的质量,对于基本模式,Q高达$ \ sim 1000 $,对于高阶模式则高达$ \ sim 30000 $,达到70K。此外,我们通过比较相似设备在不同基板上的性能,对基板的效果进行了实验研究。

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