Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und anderer Einrichtungen haben ein neues Verfahren entdeckt und nutzbar gemacht, mit dem sich eine grosse, gleichmässige Fläche des ultradünnen supraleitenden Materials Niobdiselenid erzeugen lässt, das zudem an der Luft stabil bleibt.
Die MIT-Experten lassen Niobdiselenid unterhalb von Graphen wachsen. Die Graphenschicht schützt den empfindlichen Supraleiter vor Oxidation und sorgt dafür, dass er sich als glatte Schicht über eine grosse Fläche im Wafermassstab ausbildet.
Die Wissenschaftler haben diesen luftstabilen Supraleiter zudem in eine supraleitende Mikrowellenschaltung integriert. Bei Tests behielt das Material die supraleitenden Eigenschaften bei und wies eine hohe kinetische Induktivität auf.
Langfristig könnte dieser Fortschritt dazu beitragen, die Hardware supraleitender Quantencomputer zu miniaturisieren. Auch Technologien wie hochempfindliche Quantendetektoren für die Kommunikation oder die Kosmologie würden profitieren.
"Für Wissenschaftler eröffnen sich nun spannende Möglichkeiten, diese Materialien zu untersuchen, sie in Schaltungen einzusetzen und ihre praktischen Anwendungen zu erforschen", sagt MIT-Studienautor Xudong Sheldon Zheng.
Niobdiselenid ist ein ultradünner Supraleiter, der aus einer dicht gepackten Schicht von Niobatomen besteht, die auf beiden Seiten je zwischen einer einzelnen Schicht von Selenatomen liegt. Das Material weist eine hohe kinetische Induktivität auf.
So kann das Material auf einer kleinen Fläche grosse Mengen induktiver Energie speichern. Eine hohe kinetische Induktivität bei geringer Baugrösse ist für viele Quantentechnologien eine wünschenswerte Konstruktionseigenschaft.
