🔬 Научные исследования. Германий. Сверхпроводимость

Ученые добились сверхпроводимости пленки германия

Международная группа исследователей «западного блока» стран впервые добилась сверхпроводимости от тонкопленочной структуры на основе германия.

Прорыв открывает путь к созданию энергоэффективной электроники и новому поколению квантовых устройств.

Исследователям удалось преодолеть ключевую проблему, десятилетиями мешавшую придать германию сверхпроводящие свойства. Вместо грубой ионной имплантации они использовали точный метод молекулярно-лучевой эпитаксии для внедрения атомов галлия в кристаллическую решетку германия.

Хотя такая замена и вызывает деформацию решетки, метод позволяет сохранить ее общую стабильность. После охлаждения до 3,5 К (–269,65 °C) модифицированная пленка переходит в сверхпроводящее состояние: электронные пары Купера начинают перемещаться в материале без сопротивления.

Зачем это нужно?

Главная ценность работы — в создании идеального контакта между полупроводниковой и сверхпроводящей фазами в рамках одного материала. Это критически важно для разработки масштабируемых кубитов, где такие интерфейсы используются для управления и считывания состояния. Другое перспективное направление — создание энергоэффективной криогенной электроники, где сверхпроводимость решает проблему тепловыделения при росте плотности элементов.

Исследование проведено учеными из Квинслендского университета (Австралия), Высшей технической школы Цюриха (Швейцария) и Университета штата Огайо (США) при поддержке Управления научных исследований ВВС США. Результаты опубликованы в Nature Nanotechnology.

@RUSmicro