超薄,温暖的超导体可以实现更快的电子设备

 作者:路凉     |      日期:2017-09-15 01:03:01
作者:Colin Barras最薄的超导体是一层厚度小于纳米的氧化铜材料这一壮举为更快的电子元件提供了新的可能途径纽约厄普顿的布鲁克海文国家实验室的Ivan Bozovic说,使超导体超薄可以使用电场来打开和关闭它们这可以使它们用于电子产品,而不仅仅是用于从一个地方到另一个地方传输电流 “静电场不能穿透超过1纳米的良导体,”Bozovic解释说,他的团队进行了这项新的研究因此,确实需要非常薄的超导体以这种方式使用电场他说,物理学家长期以来一直不同意是否有可能在如此狭小的空间内存在超导性许多人试图用称为铜酸盐的氧化铜基材料制造非常薄的薄膜来寻找答案但是所得薄膜的粗糙度妨碍了它们潜在的超导性能 “我们的方法不同,”博佐维奇说他的团队创造了更厚的电影,但一次建立了一个原子层他们生长了六层绝缘镧铜氧化物,其上面是六层金属镧 - 锶铜氧化物电子在两种铜氧化物之间泄漏的方式自发地在叠层内的某处产生超导层,能够在32开尔文(-241°C)的相对高温下工作 - 大多数超导体在更低的温度下工作该团队制作了许多版本的超导层饼,在不同的层中使用超导体抑制锌他们能够很好地控制每层的生长,以便能够精确定位隐藏超导性的层 Bozovic的研究小组发现,当它们污染堆叠中的第二镧铜氧化物层时,超导性可能发生的临界温度从32开尔文下降到18开尔文 - 如果任何其他层掺杂锌,则没有看到这样的温度下降 Bozovic说,这证明薄膜中的所有“高温”超导流量都发生在一个氧化铜层中许多人认为高温超导在单个氧化铜平面上会不稳定,“现在我们知道情况并非如此”薄超导体依赖于结构中的其他层来馈送电子但Bozovic说,如果使用电场,原则上在单层材料中可能会产生相同的效果这可以在仅0.66纳米厚的单个氧化铜层中产生高温超导性哥伦布俄亥俄州立大学的物理学家托马斯·伦伯格(Thomas Lemberger)没有参与这项研究,他说这项工作是精确原子处理和生长技术的“巡回演示” Lemberger说,看看新技术是否可以应用于其他材料将会很有趣 “如果这些增长技术和设备架构可以移植到具有更高[工作超导性]温度的铜酸盐,那么影响可能是巨大的”Bozovic说他的团队接下来将尝试使用他们的铜酸盐材料制造超导场效应晶体管虽然其他人已经制造了这样的设备,但它们仅在接近绝对零度的温度下工作他还将探讨是否可以在先前未被证明是超导的材料中记录类似的效果:“这将真正激起研究界的兴趣”期刊参考:Science,DOI:10.1126 / science.11​​78863关于这些主题的更多信息: