KIP-Veröffentlichungen

In dieser Arbeit wird ein mikrostrukturierter, supraleitender Resonator getestet um die Eignung für die Analyse von dem Borosilikatglas N-BK7 durch dielektrische Messungen bei einer Resonanzfrequenz von 1 GHz und bei niedrigen Temperaturen zu überprüfen. Die Ergebnisse werden mithilfe des Standardtunnelmodels und früherer Messungen evaluiert. Es werden Gleichgewichtsmessungen an N-BK7 durchgeführt, die die Messung der Temperaturabhängigkeit im Bereich von 10^-2 K bis 1 K und der Leistungsabhängigkeit im Bereich von −115 dBm bis −65 dBm beinhalten. Die Temperaturabhängigkeitsmessungen zeigen teilweise Abweichungen zur Theorie aber eine gute Ubereinstmmung zu vergangenen Messungen mit einem anderen Resonator. Die Leistungsabhängigkeitsmessungen zeigen den erwarteten Verlauf, konnten aber nicht erfolgreich mithilfe einer Fitfunktion beschrieben werden. Die Nicht-Gleichgewichtsmessungen beinhalten Messungen mit Landau-Zener Dynamik. Diese wird mithilfe eines elektrischen Vorspannungsfeldes realisiert, das durch ein Dreieckssignal angelegt wird. Das elektrische Vorspannungsfeld wird variiert, indem entweder die Frequenz oder die Spannungsamplitude des Signals verändert wird. Die frequenzabhängige Messung zeigt eine gute Übereinstimmung zum erwarteten Verlauf. Die spannungsabhängige Messung zeigt ein abweichendes Verhalten zur Theorie, weswegen Heizeffektmessungen durchgeführt werden, um zu versichern, dass kein zusätzliches Heizen für das Verhalten verantwortlich ist.

In this thesis a novel microstructured, superconducting resonator is tested to see if it can be used to analyse the borosilicate glass N-BK7 through dielectric measurements at a resonance frequency of 1 GHz and at low temperatures. The Standard Tunneling Model and previous measurements conducted on N-BK7 are used to assess the obtained results. Equilibrium measurements are conducted which include the measurement of the temperature dependency in the range of 10^-2 K to 1 K and the power dependency in the range of −115 dBm to −65 dBm of the sample. The temperature dependency measurements show some deviation to the theory but a good agreement with previous results obtained by a different resonator. The power dependency measurements show the expected behaviour but could not be successfully described by a fit function. The non-equilibrium measurements include Landau-Zener spectroscopy which is implemented with an additional electric bias field. The bias rate was applied by a triangle signal which was varied by either changing the frequency or the voltage of the signal. The frequency dependent measurements show a good agreement to the expected behaviour. The voltage dependent measurements show deviating behaviour which led to a further measurement to ensure that no external heating effects were responsible.