Магнитные дефекты определяют состояние квантовых ячеек памяти, созданных на сверхпроводящих пленках нитрида титана. Это выяснили физики из России и США. Об итогах работы рассказала пресс-служба НИТУ МИСИС. Об этом пишет Togliatti24.
Понимание природы нарушений открывает путь к методам их подавления. Это, в свою очередь, ускорит появление новых квантовых сенсоров.
Контроль за поверхностью ультратонкой пленки назван критически важным. Даже ничтожное число магнитных дефектов сказывается на электронных процессах в тонком слое. Поэтому поверхность нужно защищать от окисления и прочих изменений, ведущих к магнитному беспорядку, пояснил главный научный сотрудник вуза Григорий Гольцман.
Нитрид титана считается одним из перспективных материалов для сверхпроводниковых квантовых устройств. Но широкому применению мешают шероховатости и атомарные дефекты: они разрушают хрупкие квантовые состояния.
Чтобы разобраться в механизме, исследователи вырастили серию пленок разной толщины и структуры. Свойства образцов изучали с помощью электронных микроскопов и рентгеновских спектрометров. Замеры, по словам научного сотрудника НИТУ МИСИС Андрея Ломакина, показали: колебания материала и взаимодействия электронов почти не влияли на нарушения. Решающую роль играют именно магнитные дефекты на поверхности — это надо учитывать при выпуске ячеек памяти и сенсоров.
Результаты пригодятся для улучшения сверхпроводниковых однофотонных детекторов: спектр их чувствительности можно расширить, а отдачу в ближней и средней инфракрасной области повысить. Работу ведут вместе с индустриальным партнером, который выпускает такие детекторы для мирового рынка, добавил Вадим Ковалюк, заведующий лабораторией фотонных газовых сенсоров в НИТУ МИСИС.