Нанокриотрон: ученые изучают переключатель сверхпроводимости

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

В преддверии новой эры в физике элементарных частиц, ученые из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США представили миру инновационное устройство, которое обещает революционизировать способ наблюдения за поведением субатомных частиц. Этот механизм, нанокриотрон, представляет собой не просто умножитель тока, но и ключ к пониманию тайн Вселенной, которые до сих пор оставались скрытыми за завесой микромира.

Изображения РЭМ в ложных цветах: 1:8 в параллельном канале nTron (a) и 1:8 в обычном nTron (b). Синим цветом выделена плоскость заземления, серым — зазоры между траншеями и нанопроволоками, зеленым — эффективный канал NbN, а красным — затвор NbN для сужения. Масштабные линейки соответствуют 2 μм.
Автор: Timothy Draher, Tomas Polakovic, Yi Li, John Pearson, Alan Dibos, Zein-Eddine Meziani, Zhili Xiao, Valentine Novosad; Design and performance of parallel-channel nanocryotrons in magnetic fields. Appl. Phys. Lett. 18 December 2023; 123 (25): 252601. https://doi.org/10.1063/5.0180709 Источник: pubs.aip.org

Сверхпроводимость, феномен, при котором электричество передается без сопротивления, играет здесь не последнюю роль. Именно благодаря ей нанокриотрон способен усиливать слабые электрические сигналы, возникающие в результате столкновений частиц, до уровня, достаточного для отключения сверхпроводимости материала, то есть работать как своего рода переключатель. Это открытие может стать основой для нового типа электронных логических схем, устойчивых к магнитным полям, что особенно актуально для экспериментов на будущем Электрон-Ионном Коллайдере.

Однако перед тем как нанокриотрон сможет в полной мере проявить свои возможности в условиях реальных экспериментов, ученым предстоит решить ряд задач. Одна из них — адаптация устройства к работе в условиях высоких магнитных полей, которые могут существенно снизить его производительность. Решение, предложенное исследователями, заключается в изменении геометрии материала и введении дефектов, что позволит стабилизировать сверхпроводящие вихри и предотвратить нежелательные сбои.

Создание нанокриотрона — это результат сложного процесса, включающего электронно-лучевую литографию и плазменное ионное травление, что позволяет с высокой точностью формировать необходимые структуры. Этот подход открывает новые горизонты не только в физике высоких энергий, но и в микроэлектронике, предлагая решения для создания устройств нового поколения.

В заключение, стоит отметить, что опубликованная в журнале «Applied Physics Letters» статья, посвященная нанокриотрону, является лишь вершиной айсберга в исследованиях, которые могут кардинально изменить наше понимание фундаментальных процессов в природе и привести к созданию технологий будущего. Это напоминает нам о том, что наука не стоит на месте, и каждое новое открытие открывает дверь к следующему, еще более захватывающему приключению в мире научных открытий.

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Угольный фильтр в холодильнике: нужен ли он и стоит ли за него платить

Современный холодильник представляет сложную система, где воздух постоянно циркулирует для равномерного охлаждения всех продуктов. При хранении разнообразной еды в камере могут появляться...

Гидропонная ферма своими руками: создаём установку для свежей зелени на подоконнике с 3D‑принтером QIDI Max4

Свежая зелень круглый год: как собрать гидропонную систему с помощью 3D‑печати на примере QIDI Max4. Свежая зелень в доме круглый год — об этом, пожалуй, мечтают многие, и не имеет...

Роботы научились «плавать» в пространстве-времени, используя формулы Эйнштейна

Благодаря научно-фантастическим фильмам мы уже привыкли, что на основе Общей теории относительности Эйнштейна мы когда-то в далёком будущем сможем покорять пространство-время. А сейчас эту теорию...

Обзор комбо-устройства Inspector Mike S Pro – возможности комбо-устройства без лишних ожиданий

Inspector Mike S Pro это комбайн, вобравший в себя функции видеорегистратора, радар-детектора и GPS-информера в одном корпусе. Модель получила рупорную антенну с LNA-усилителем, распознавание...

Мы десятилетиями недооценивали Вселенную: астрономы обнаружили водородный туман, скрывающий настоящие размеры галактик

На протяжении многих десятилетий астрономические наблюдения строились вокруг изучения звезд. Когда исследователи направляли телескопы в космос, они фиксировали свет светящихся объектов и на основе...

Почему наличие великих рек не спасает Индию от дефицита чистой воды

Индия кажется страной, где проблем с водой быть не должно по определению. Ежегодно на её территорию выпадает около 4 000 млрд кубометров осадков. Для масштаба: это примерно одна шестая объёма...