Puentes multicapa para la electrónica superconductora exprés
Los circuitos superconductores suelen construirse sobre uniones Josephson, lugares donde la corriente fluye sin resistencia a través de una barrera delgada. Normalmente, esa barrera es una capa de óxido, pero sus propiedades son difíciles de controlar a escala nanométrica. En este nuevo trabajo, la barrera es una capa delgada de nitruro de niobio o de titanio, intercalada entre capas de niobio.
Los investigadores fabricaron nanpuentes tridimensionales mediante litografía por haz de electrones y grabado con cloro. La capa superior de niobio proporciona una alta temperatura de transición al estado superconductor, y la capa delgada de nitruro (NbN o TiN) forma el eslabón débil. Este enfoque permite ajustar la brecha superconductora y el efecto de proximidad sin usar haces de iones enfocados ni barreras de óxido.
Los dispositivos se integraron en SQUIDs, sensores de campo magnético ultrasensibles, y se confirmó su funcionamiento a nivel de circuito. Esto abre el camino hacia la producción escalable de uniones Josephson sin óxido para la electrónica superconductora.
El niobio se vuelve superconductor a unos 9,2 K, temperatura más alta que la del helio líquido, por lo que puede enfriarse de forma relativamente económica.