Создан самый маленький сверхпроводник – меньше нанометра шириной // 09 Ноября 2012

Мир сверхпроводников, которые обычно представляют огромными металлокерамическими пластинами и торами, погруженными в жидкий гелий, стал другим. Ученые из университета штата Огайо (США) создали самый тонкий в мире сверхпроводящий объект – листочек из четырех пар молекул, шириной всего 0,87 нанометра (0,0000087 миллиметра). Открытие американских ученых очень значимо для новой отрасли наноэлектроники, потому что традиционные проводники при таких размерах рабочих элементов просто не справляются с нагрузкой.

Проведенный эксперимент стал первым теоретическим подтверждением теории о сверхпроводимости в молекулярных структурах нанометрового масштаба. Как говорит руководитель исследовательской группы, профессор Соу-Вай Хла (Saw-Wai Hla), ранее создание сверхпроводящих контактов подобного размера из металла считалось практически невозможным – такие нанопроводники должны были буквально растаять от омического тепла.

Работу по созданию нанометровых сверхпроводников финансировало Министерство энергетики США. В результате исследований ученые синтезировали сверхпроводящую структуру из молекул органической соли (BETS)2-GaCl4 (Би(этилендитио)-тетраселенафульвален тетрахлорида галлия). Молекулы этого изомерного материала разместили на серебряной подложке. Сверхпроводимость в созданной структуре наблюдалась при различной длине молекулярной цепочки с помощью сканирующей туннельной спектроскопии.

Полученные нанометровые сверхпроводники сохраняют нулевое электрическое сопротивление при температуре до 10K. Интересно, что сверхпроводимость падала в цепочках длиной менее 50 нанометров, но все равно оставалась, даже когда от проводящей шины оставалось всего четыре пары молекул. По мнению исследователей, первый практически полученный сверхпроводник нанометровых размеров открывает новую страницу в разработке сверхминиатюрных электронных приборов и энергетического оборудования. Как считает профессор Хла, в будущем наверняка удастся заставить работать эти сверхмалые сверхпроводники и при более высоких температурах, приблизив их практическое применение.

Отчет об уникальном эксперименте по созданию сверхпроводящего объекта в нанометровом масштабе можно найти в разделе нанотехнологий журнала Nature (Nature Nanotechnology).

По материалам сайта Gizmag.