Новости химической науки > Самый тонкий сверхпроводящий слой металла

Свинцовый «листок» толщиной лишь в два атома, разработанный командой физиков под руководством Кена Ши (Ken Shih) из Университета Техаса, представляет собой самый тонкий металлический слой, обладающий сверхпроводимостью.

Изображение свинцовой пленки толщиной в два атома, полученное с помощью сканирующего туннельного микроскопа. (Рисунок из Science, 2009, 324, 5932, 1314)

Уникальность сверхпроводников заключается в их низком сопротивлении, они могут обеспечивать протекание электрического тока при минимальной приложенной разности потенциалов. Сверхпроводники используют в аппаратах для МРТ, ускорителях частиц, квантовых интерференционных датчиках и других областях. Получение тонких сверхпроводящих пленок свинца раскрывает перспективы для будущего улучшения технологии полупроводников.

Ши отмечает, что наиболее интересная область, в которой может пойти развитие исследований – изучение влияния его формы на проводящие свойства. Он надеется, что такая сверхпроводимая поверхность позволит разработать новые приборы и получить дополнительную информацию о сверхпроводимости.

В сверхпроводниках электроны движутся парами (эти пары называют парами Купера). Необычным свойством ультратонкого свинца, полученного Ши, является то, что электроны в нем движутся по квантовым каналам (только в двух измерениях). При этом свинец сохраняет свою сверхпроводимость даже несмотря на то, что свобода электронов в металле ограничена.

Ши с соавторами использовали последние достижения в области синтеза материалов для того, чтобы вырастить эпитаксиальную двухатомную свинцовую пленку на поверхности кремния или германия, пленка была выращена с беспрецедентным контролем степени кристалличности, толщины и чистоты.

Источник: Science, 2009, 324, 5932, 1314; DOI: 10.1126/science.1170775

метки статьи: #неорганическая химия, #новые материалы, #физическая химия