Микроволновый микроскоп создан для обнаружения дефектов в квантовых битах. Этот инструмент анализирует структуру и состав материалов, а также ищет изъяны в структуре сверхпроводниковых кубитов. Новый подход, разработанный российскими учёными, использует ближнепольную микроволновую микроскопию.
Микроскопия ближнего поля СВЧ применяется в различных областях, включая изучение паразитных двухуровневых систем в подложках со сверхпроводящими квантовыми битами. Ведущий инженер Андрей Саблук из НИТУ МИСИС объясняет, что ближнепольные СВЧ-микроскопы работают аналогично атомно-силовым и сканирующим зондовым микроскопам. Образец размещается вблизи кончика сверхтонкой иглы, испускающей микроволны, что позволяет исследовать структуру и состав материалов.
Волны особым образом отражаются от поверхности и толщи материала, меняя свои характеристики. Замеры этих параметров с помощью иглы позволяют изучать структуру и состав образцов, а также измерять их физические характеристики. Однако исследователи обнаружили, что паразитные сигналы мешают проведению измерений.
Российские учёные нашли способ преобразовать помехи в полезный сигнал, что повышает качество наблюдений. Они создали улучшенную версию СВЧ-микроскопа и проверили его работу, изучая тонкую плёнку из гранулированного алюминия толщиной 20 нанометров на подложке из сапфира.
Эксперименты продемонстрировали, что новый подход обеспечивает чёткое определение границ плёнки и анализ её электрических свойств, что недоступно для существующих форм СВЧ-микроскопии. Это даёт возможность применять разработанный российскими учёными микроволновый микроскоп для обнаружения дефектов в сверхпроводящих кубитах и других наноструктурах, заключили исследователи.
Источник: https://nauka.tass.ru/nauka/20510537
