Ученые случайно обнаружили внутри алмазов скрытые области сверхпроводимости
Изображение: Университет штата Пенсильвания
Группа американских физиков, объединившая специалистов из Аргоннской национальной лаборатории, Университета штата Пенсильвания и Института молекулярной инженерии Притцкера, вплотную приблизилась к созданию высокоэффективных квантовых процессоров нового поколения. Ключом к успеху стало раскрытие природы сверхпроводимости в алмазах, легированных бором.
Алмаз ценится инженерами не только за непревзойденную твердость, но и за исключительную теплопроводность. Еще два десятилетия назад стало известно, что внедрение бора наделяет этот диэлектрик уникальным свойством — способностью проводить ток с нулевым сопротивлением. До последнего времени физический механизм этого процесса оставался предметом научных дискуссий.
В ходе экспериментов исследователи проанализировали структуру специально синтезированных алмазных пленок. Выяснилось, что внутри материала, кажущегося однородным, возникают локальные сверхпроводящие домены, названные учеными «лужами». При изменении внешних параметров эти зоны расширяются и объединяются, формируя единую связную сеть.
Выяснилось, что этот процесс поддается тонкой настройке: на конфигурацию и динамику таких доменов можно воздействовать с помощью изменения температуры, напряженности магнитного поля, плотности тока, концентрации примесей и геометрических параметров пленки. Такая управляемость позволяет кастомизировать материал под специфические нужды.
Фундаментальная значимость исследования заключается в возможности реализации систем «квант на кристалле». Использование алмаза позволяет отказаться от сложной интеграции разнородных материалов, объединяя полупроводниковые и сверхпроводящие компоненты в рамках одной кристаллической структуры.
По мнению авторов работы, этот подход станет фундаментом для разработки миниатюрных квантовых процессоров и сверхчувствительных сенсоров, которые можно будет без труда адаптировать для работы в связке с традиционной кремниевой микроэлектроникой.
Источник: iXBT
Китай вывел на орбиту 23 интернет-спутника ракетой Long March 8A, бросив вызов SpaceX
«Цифровой ID» в Max стал доступен подросткам: школьники получили аналог бумажных документов
Материнские платы подорожают вслед за памятью и видеокартами: Asus, Gigabyte и MSI готовят рост цен до конца 2026 года
Испанский стартап создаст первый спутник с «воздушным двигателем» для сверхнизкой орбиты
Колоссальная галактика IC 1101 продолжает увеличиваться в размерах
Суд признал банкротом российского производителя телевизоров «Квант»
Земля оправилась от магнитной бури в ожидании солнечного затмения
Рейтинг AnTuTu по цене и производительности: главные изменения среди лучших Android-смартфонов