Просмотр по

Туннельный переход нарисовали на сверхпроводнике пучком ионов

Туннельный переход нарисовали на сверхпроводнике пучком ионов

Новый способ контроля за движением электронов в высокотемпературном сверхпроводнике предложили физики Калифорнийского университета в Сан-Диего (UC San Diego). Об их достижениях, открывающих перспективы разработки сложной электронной техники — от высокочувствительных магнитометров для биомедицинских приложений и до массивов антенн для широкополосных спутниковых коммуникаций — рассказывается в двух научных публикациях: в Applied Physics Letters и в Nature Nanotechnology.

Используя сфокусированный пучок ионов гелия, сотрудники UC San Diego облучили и разупорядочили нанометровую зону сверхпроводника, создав квантовомеханический туннельный барьер. Это позволило им рисовать цепи с джозефсоновскими переходами (аналог транзистора в сверхпроводнике) прямо на тонкой пленке оксидного сверхпроводника.

Схемы на переходах Джозефсона, так называемые SQUIDS (Superconducting QUantum Interference Devices), используются как детекторы магнитных полей в десять миллиардов раз более слабых, чем магнитное поле Земли. Главным неудобством при эксплуатации таких устройств до сих пор была необходимость охлаждения их до 4 градусов выше абсолютного нуля. Это требовало сложных и дорогостоящих систем охлаждения.

Для создания высококачественного джозефсоновского перехода в высокотемпературных сверхпроводниках, как отмечают авторы исследования, был необходим способ точно контролировать этот процесс в масштабах менее 10 нм, найти который удалось лишь спустя три декады после открытия первого оксидного сверхпроводника.

«Используя метод прямой записи (ионным лучом) мы исключили литографический процесс и предложили путь к квантовомеханическим схемам, работающим при более практичных температурах», — прокомментировал Шейн Сайбарт (Shane Cybart), сыгравший ключевую роль в этих открытиях.

Статья в Nature Nanotechnology описывает создание базового джозефсоновского перехода, а публикация в Applied Physics Letters посвящена разработке сенсора магнитного поля, построенного на двух туннельных переходах.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *