Tranzystory z supercienkich nadprzewodników?

Naukowcy z Brookhaven National Laboratory stworzyli supercienkie nadprzewodniki, które w przyszłości mogą posłużyć do produkcji bardzo wydajnych podzespołów elektronicznych. Fizyk Ivan Bozovic wraz z zespołem skonstruowali nadprzewodnik o grubości 1-2 nanometrów. Działa on w temperaturze -223 stopni Celsjusza, czyli dość wysokiej jak na tę klasę materiałów.

Nowy nadprzewodnik zbudowano łącząc ze sobą dwa materiały, z których żaden nie jest nadprzewodnikiem. Jednak miejsce ich styku ma w niskich temperaturach właściwości nadprzewodzące.

Zespół Bozovicajuż w 2002 roku zauważył, że jeśli połączymy dwie supercienkie warstwy nieidentycznych materiałów bazujących na miedzi, to stworzymy w ten sposób nadprzewodnik, który będzie działał w temperaturach wyższych o 25% od temperatury, w której materiały te osobno są nadprzewodnikami. Wówczas uczeni nie rozumieli natury tego zjawiska. W ramach dalszych badań stworzyli ponad 200 jedno-, dwu- i trójwarstwowych struktur, w których na wszelkie możliwe sposoby łączyli różnej grubości materiały izolujące, nadprzewodzące i metale.

Największym wyzwaniem było udowodnienie, że zjawisko nadprzewodnictwa nie pojawia się jako prosty wynik mieszania dwóch materiałów i powstania między nimi trzeciej warstwy o różnych właściwościach chemicznych i fizycznych - mówi Bozovic. Dowód taki przeprowadzili współpracujący z nim naukowcy z Cornell University, którzy pokazali, że obie użyte warstwy pozostały osobnymi strukturami.

Uczeni z Brookhaven twierdzą, że jest jeszcze zbyt wcześnie, by mówić o tym, gdzie nowe materiały mogą być zastosowane. Na pewno jednym z potencjalnych pól ich eksploatacji jest elektronika. Zapewne będzie możliwe stworzenie tranzystora, który za pomocą impulsu elektrycznego będzie przełączany pomiędzy stanem nadprzewodnika a opornika. Układy scalone stworzone z takich tranzystorów działałyby znacznie szybciej niż obecne, a jednocześnie zużywałyby mniej energii.

nadprzewodnik tranzystor