Supravodivé mikrovlnné rezonátory

Mikrovlnné rezonátory (t.j., dutiny podporujúce stojaté elektromagnetické vlnenie na frekvenciách pár GHz) sú užitočným nástrojom pre nízkoteplotný výzkum. Gigahertzový oscilátor je možné pasívne schladiť natoľko, aby bolo EM pole v základnom kvantovomechanickom stave a parametrickou väzbou EM rezonancie s dostatočne vysokou kvalitou (Q faktor) na mechanický pohyb je možné v princípe snímať polohu s presnosťou na úrovni nulových kmitov.

Cieľom tohto projektu bude dizajn mikrovlnného rezonátoru, jeho numerická simulácia a test v supratekutom héliu. Následne bude optimalizovaná povrchová úprava za cieľom maximalizovať Q rezonancie.

Tak ako u všetkých naších projektov, je možné projekt rozšíriť na Baklársku prácu.

Približný postup riešenia:

1. Numerický dizajn (pomocou COMSOL Multiphysics) rezonátoru, s ohľadom na jednoduchosť následnej povrchovej úpravy
2. Overenie rezonančných vlastností na pokojovej teplote a v kvapalnom héliu
3. Systematikcé preskúmanie vlastností povrchovej úpravy na kvalitu rezonancie -- rôzne stupne diamantového leštenia a depozícia vrstvy supravodivého cínu.

Záujemci môžu kontaktovať emil.varga@matfyz.cuni.cz

Odporúčaná literatúra:

• S. Probst et al., Efficient and robust analysis of complex scattering data under noise in microwave resonators, Rev. Sci. Inst. 86, 024706 (2015)
• M. Aspelmeyer, T. J. Kippenberg, F. Marquardt Cavity optomechanics, Rev. Mod. Phys. 86, 1391

 

Jedna polovica medenného mikrlovlnného rezonátoru (približne 5 GHz)

 

Numerická simulácia mikrovlnného módu