Физики из России создали оптимальный метод выращивания сверхпроводниковых пленок

Это пригодится для создания высокочувствительных детекторов волн и сенсоров, считают ученые

Читайте ТАСС вЯндекс.НовостиЯндекс.Дзен…Показать скрытые ссылки

МОСКВА, 24 октября. /ТАСС/. Российские физики разработали подход, позволяющий подбирать оптимальные условия для выращивания сверхпроводящих пленок из нитрида ниобия-титана, подходящих для изготовления элементов высокочастотной сверхпроводящей электроники. Об этом во вторник сообщила пресс-служба московского Физтеха (МФТИ).

"Мы хотели определить оптимальные условия изготовления пленок, для этого меняли концентрацию азота в камере магнетрона. Эта концентрация определяет состав пленки и скорость ее роста, что отражается на свойствах. Мы нашли оптимальное значение, которое позволило, с одной стороны, получить пленку с достаточно небольшой глубиной проникновения магнитного поля, с другой стороны – достаточно высокую критическую температуру и проводимость", – пояснил научный сотрудник Института радиотехники и электроники РАН (Москва) Федор Хан, чьи слова приводит пресс-служба МФТИ.

Хан и его коллеги совершили это открытие при изучении свойств перспективных сверхпроводящих пленок из нитрида ниобия-титана, которые могут в ближайшее время стать заменой для аналогичных конструкций из чистого ниобия, которые сейчас широко применяются при создании сверхпроводящих цепей и электроники.

Ученые давно пытаются создать альтернативу для ниобиевых пленок – это связано с тем, что электронные компоненты на их базе не могут работать на частотах выше 700 гигагерц из-за особенностей в поведении сверхпроводящих пар электронов внутри подобных конструкций. Подобных проблем лишены структуры на базе соединений ниобия, азота и титана, однако до настоящего времени у физиков отсутствовали данные о том, как процесс изготовления этих сверхпроводящих пленок влияет на их качество.

Российские ученые восполнили этот недостаток, для чего они изготовили множество вариаций пленок с разными долями ниобия, азота и титана и проследили за тем, как хорошо они проводят сигналы на тех частотах, на которых будут работать различные компоненты сверхпроводящей электроники (0,2-2,5 терагерц). Эти опыты помогли физикам подобрать оптимальный состав и условия изготовления пленок, при которых они хорошо проводили сигнал и сохраняли свои свойства при относительно высоких температурах, порядка 14 градусов Кельвина (минус 259 градусов Цельсия).

Подобные сверхпроводящие пленки, как отмечают Хан и его коллеги, можно будет использовать для создания высокочувствительных детекторов волн и сенсоров, пригодных для наблюдений за химическим составом атмосферы, а также за различными объектами в далеком космосе. Ученые надеются, что результаты их опытов и расчетов ускорят создание этих электронных приборов и удешевят их производство.

Источник