Сверхпроводящие схемы часто строят на переходах Джозефсона — местах, где ток течёт без сопротивления через тонкий барьер. Обычно таким барьером служит слой оксида, но его свойства трудно контролировать на наноуровне. В новой работе барьером становится тонкий слой нитрида ниобия или титана, зажатый между слоями ниобия.

Исследователи изготовили трёхмерные наномостики с помощью электронно-лучевой литографии и хлорного травления. Верхний слой ниобия обеспечивает высокую температуру перехода в сверхпроводящее состояние, а тонкий слой нитрида (NbN или TiN) образует слабое звено. Такой подход позволяет настраивать сверхпроводящую щель и эффект близости без использования фокусированных ионных пучков и оксидных барьеров.

Устройства встроили в СКВИДы — сверхчувствительные датчики магнитного поля — и подтвердили их работу на уровне схем. Это открывает путь к масштабируемому производству безоксидных джозефсоновских переходов для сверхпроводящей электроники.