Ученые достигли сверхпроводимости в германии с помощью молекулярно-лучевой эпитаксии

Германий перешёл на тёмную сторону стал сверхпроводником Международная команда исследователей впервые перевела германий из разряда привычных полупроводников в сверхпроводящее состояние Для индустрии это жирный намёк материал на котором держатся чипы и оптика потенциально сможет передавать ток без сопротивления а значит быстрее холоднее энергосберегающе и с прицелом на квантовые устройства Почему это важно германий один из базовых материалов современной электроники сверхпроводимость даёт путь к новым архитектурам процессоров датчиков и квантовых элементов вместо экзотики знакомая платформа где уже есть производственные цепочки Да деталей режима температуры давления авторы пока не выносят на билборды но сам факт перехода открывает очень длинный коридор возможностей Наука снова подтянула технологию за шкирку вперёд

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

Ученые превратили обычный полупроводник в сверхпроводник Команда учёных превратила германий ключевой полупроводник в сверхпроводник точно интегрировав атомы галлия в его кристаллическую решётку На протяжении десятилетий исследователи пытались создать полупроводниковые материалы которые также могли бы работать как сверхпроводники материалы способные проводить электрический ток без сопротивления Полупроводники которые лежат в основе современных компьютерных чипов и солнечных батарей могли бы работать намного быстрее и эффективнее если бы обладали сверхпроводящими свойствами Однако превращение таких материалов как кремний и германий в сверхпроводники остаётся серьёзной проблемой в основном потому что для этого необходимо сохранить хрупкое атомное строение позволяющее электронам свободно перемещаться Международная группа учёных добилась того что раньше казалось недостижимым В новом исследовании опубликованном в Nature Nanotechnology они сообщают о создании формы германия обладающей сверхпроводимостью Это означает что он может проводить электричество с нулевым сопротивлением позволяя электрическим токам циркулировать бесконечно без потери энергии Такое поведение может значительно повысить производительность электронных и квантовых устройств при одновременном снижении энергопотребления Германий и кремний элементы IV группы с алмазоподобной кристаллической структурой занимают уникальное положение между металлами и изоляторами Благодаря своей универсальности и долговечности они играют ключевую роль в современном производстве Чтобы вызвать сверхпроводимость в таких элементах учёные должны тщательно изменить их атомную структуру чтобы увеличить количество электронов доступных для проводимости Затем эти электроны объединяются в пары и перемещаются по материалу без сопротивления Этот процесс как известно очень сложно настроить на атомном уровне Подробнее russianelectronics ru uchenye prevratili obychnyj poluprovodnik v sverhprovodnik сверхпроводимость материалы новостиэлектроники