アルゴンヌ国立研究所とイリノイ大学が、伝搬スピン波と超伝導回路のチップ上での初結合を実証

Physical Review Lettersに掲載された研究論文で、アルゴンヌ国立研究所とイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校（UIUC）の科学者たちは、磁性薄膜中の伝搬スピン波（マグノン）を、単一チップ上の超伝導共振器に直接結合するハイブリッド回路の最初の概念実証を実証しました。

超伝導回路は量子デバイスにおける標準的なマイクロ波処理コンポーネントとして機能しますが、回路を介して信号ノイズが逆流しやすいという欠点があります。スピン波—物質中を伝播する磁気励起—は、特定の条件下で自然に一方向性（非可逆的）の伝搬を示します。チームは、エピタキシャル鉄ガーネット（YIG）磁性膜上に窒化ニオブ（NbN）超伝導コプレーナ導波路共振器を直接作製することにより、マイクロ波光子と伝搬するDamon-Eshbachおよび後方体積スピン波モードとの間で強力な結合を実現しました。