慶應義塾大學理工學院副教授Hideyuki Maki以碳納米管為模板,製造出世界上最小的超細超導納米線,宣布他們成功觀察到了超導現象。這項研究的結果是與國立材料科學研究所高級研究員森山聰和群馬大學理工學院副教授森田喜文共同研究的結果。

 在超導中,量子現像出現在相對宏觀的尺寸上,並已在電子器件、光電器件、量子計算機等中得到實際應用。然而,當這種超導體小型化到納米量級時,宏觀上預計將會出現一種新的超導現象。然而,許多超導材料比半導體材料更難微加工,半導體材料正變得越來越小型化。

 這次,通過將碳納米管和超導氮化鈮(NbN)雜化,我們成功製造了最小寬度約為10納米的超細超導納米線。此外,當我們在這種超導納米線的兩端製作電極結構並將其製成電子器件時,我們發現超導-絕緣體轉變,其中超導狀態被破壞,電阻隨著溫度降低而增加,並且磁通量的超導性。我們已經成功地觀察到了奇特的超導現象,例如穿過納米線的隧道效應(量子相滑)。

 在這項研究中,我們成功地用氮化鈮超導體製備了納米線,並在超導器件中得到了實際應用,並成功地在矽芯片上製造了電子器件,有望在高靈敏度光電探測器等新型超導量子器件中得到應用。

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