Ученые создали сверхпроводящий германий для квантовых технологий
Структуры переходов Джозефсона — квантовые устройства из двух сверхпроводников и тонкого несверхпроводящего барьера — с использованием различных форм германия (Ge): сверх-Ge (золотой), полупроводникового Ge (синий) и сверх-Ge на уровне пластины. Миллионы пикселей переходов Джозефсона (10 микрометров квадратных) можно создать с этим новым материалом на уровне пластины. Врезка показывает кристаллическую форму сверх-Ge на той же матрице полупроводникового Ge, что является ключевым для кристаллического перехода Джозефсона. Автор: Патрик Стробин / NYU
Международная команда ученых создала форму германия, обладающую сверхпроводимостью — способностью проводить электричество с нулевым сопротивлением. Это открытие, описанное в журнале Nature Nanotechnology, может революционизировать квантовые технологии и энергоэффективную электронику.
«Установление сверхпроводимости в германии, который уже широко используется в компьютерных чипах и волоконной оптике, может потенциально революционизировать множество потребительских продуктов и промышленных технологий», — заявил физик Джавад Шабани из Нью-Йоркского университета, один из авторов работы.
Ученые использовали метод молекулярно-лучевой эпитаксии для внедрения атомов галлия в кристаллическую решетку германия. Этот процесс, известный как «легирование», создал стабильную структуру, способную к сверхпроводимости при температуре 3,5 Кельвина (примерно -453°F).
«Используя эпитаксию — выращивание тонких кристаллических слоев — мы можем наконец достичь структурной точности, необходимой для понимания и контроля того, как возникает сверхпроводимость в этих материалах», — отмечает Джулиан Стил из Университета Квинсленда.
Новый материал открывает перспективы для создания масштабируемых квантовых устройств, датчиков и криогенной электроники с низким энергопотреблением, поскольку германий уже является стандартным материалом в полупроводниковой промышленности.
0 комментариев