Ученые из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ и ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН определили условия получения сверхпроводящих пленок из нитрида ниобия титана с оптимальными свойствами: малой глубиной проникновения магнитного поля, высокой температурой перехода в сверхпроводящее состояние и высокой удельной проводимостью. Полученный результат поможет синтезировать высококачественные пленки для элементов устройств сверхпроводниковой электроники.
Основное преимущество сверхпроводниковых электронных устройств — в низком уровне «паразитных» собственных шумов. Малошумящие устройства можно использовать для изучения квантовых свойств частиц, обработки излучения от далеких объектов Вселенной или для исследования состава веществ. Популярные сверхпроводники — пленки из ниобия. Основным минусом таких пленок является тот факт, что их «максимальная» рабочая частота составляет 700 Гигагерц — она ограничена щелевой частотой ниобия. Если электрический сигнал, проходящий по сверхпроводнику, обладает большей частотой, куперовские пары — связанные электроны, ответственные за свойство сверхпроводимости — разрываются, что приводит к существенному (на два-три порядка) увеличению сопротивления пленок. Для наблюдения за туманностями и звездами или для мониторинга состава атмосферы по колебательным и вращательным спектрам молекул часто нужно уметь работать на частотах выше 1 ТГц, что почти в полтора раза больше, чем максимальная частота для ниобиевых пленок. Поэтому актуален поиск новых перспективных сверхпроводящих материалов и технологий их оптимального производства.
О работе ученых подробно
рассказывает журнал «За науку».
Результаты работы
опубликованы в IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology.
Центр фотоники и двумерных материалов МФТИ является базовой организацией
кафедры физики и технологии наноструктур ЛФИ МФТИ. Прийти на кафедру и начать учиться и заниматься научной работой в области активной плазмоники, оптоэлектроники двумерных материалов и квантовой оптоэлектроники можно как в бакалавриате, так и после поступления в магистратуру или аспирантуру ЛФИ МФТИ.