ساخت لايه‌هاي نازك ابر رسانا

واضح آرشیو وب فارسی:ایسکانیوز: ساخت لايه‌هاي نازك ابر رسانا
تهران- خبرگزاري ايسكانيوز: اخيراً دانشمنداني از آزمايشگاه ملي بروكهاون، متعلق به گروه انرژي ايالات متحده، گزارشي مبني بر ساخت شكل جديدي از پوشش‌هاي نازك دولايه ارئه كرده‌‌اند. هيچ كدام از لايه‌هاي اين پوشش‌، خود ابررسانا نيستند؛ اما در سطح ‌مشترك اين دو لايه، يك ناحية ابررسانا با ضخامت نانويي وجود دارد.
به گزارش روز شنبه باشگاه خبرنگاران دانشجويي ايران "ايسكانيوز" اين محققان نشان داده‌اند كه مي‌توان دماي ابررسانايي در اين سطح را از ۵۰ درجة كلوين(۳۷۰ – درجة فارنهايت) بالاتر برد.
يكي از اهداف اصلي در مسير ساخت ابزارهاي ابررساناي سودمند، دستيابي به موادي است كه در نانومقياس، همانند ابررساناها عمل مي‌كنند. اين ابررساناهاي نانومقياس در ابزارهايي چون ترانزيستورهاي ابررسانا و نهايتاً در الكترونيك فوق‌سريع و كم‌مصرف، سودمند واقع خواهند شد.
ايوان بوزوويك، فيزيك‌دان و رهبر اين گروه، مي‌گويد:«اين كشف ثابت مي‌كند كه ما قادريم در يك لاية فوق‌نازك با ضخامت يك تا دو نانومتر، ابررسانايي قدرتمندي در سطح‌ مشترك دو لايه ايجاد كنيم. اين لاية ابررسانا در نزديكي مرز فيزيكي بين دو مادة مذكور قرار دارد.
كشف ما، دورنماهايي براي پيشرفت‌هاي بيشتر ايجاد مي‌كند؛ مثلاً مي‌توان با استفاده از اين روش‌ها، به شكل قابل‌توجهي خصوصيات ابررسانايي را در ساير ابررساناهاي موجود و يا ابررساناهاي جديد، ارتقا داد.» وي افزود:«مطالعة بيشتر بر روي نحوه‌ِي بالا رفتن دماي ابررسانايي ممكن است اطلاعاتي در مورد معماي بزرگ در اختيار ما بگذارد؛ اين معما، مكانيزمِ حاكم بر ابررسانايي دمابالاست كه همچنان يكي از مهم‌ترين مشكلات حل‌نشده در فيزيك ماده‌چگال به شمار مي‌رود.»
اين گروه در سال ۲۰۰۲ گزارش كردند كه طبق مشاهداتشان، دماي بحراني(كه نمونه در زير آن، ابررساناست) در دولايه‌هايي از دو مادة مسي ناهمسان، مي‌تواند ۲۵ درصد ارتقا يابد؛ البته در آن زمان، آنها نمي‌دانستند كه دليل وقوع اين پديده چيست. آنها براي بررسي‌هاي كامل‌تر، بيش از ۲۰۰ پوشش تك‌فازِ دولايه و سه‌لايه ساختند و در آنها بخش‌هاي عايق، فلزي و ابررسانا را در تمام حالات ممكن و داراي ضخامت‌ِ لاية متغير با يكديگر تركيب كردند.
اين پوشش‌ها در يك سيستم رشد هم‌بافته‌ي اشعه‌ي مولكولي اتمي‌ لايه‌به‌لاية منحصربه‌فرد، رشد داده شدند. اين سيستم را بوزوويك و همكارانش طراحي و ساخته بودند تا به‌وسيلة آن، ساخت مصنوعي پوشش‌هاي هموار اتمي و چندلايه‌هايي با سطح ‌مشتركِ بدون ‌عيب ممكن شود. بوزوويك در اين باره گفت:«بزرگ‌ترين چالش، اثبات قابل ‌قبولِ اين مسئله بود كه پديدة ابررسانايي از ادغامِ سادة دو ماده(لايه) و تشكيل مادة سومي(كه از لحاظ شيميايي و فيزيكي از لايه‌هاي سازنده قابل‌تميز بوده و به شكل لاية سومي در بين آنها قرار گرفته ‌باشد) ايجاد نمي‌شود.» همكاران بوزويك از دانشگاه كورنل با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني عبوري با دقت اتمي، اين احتمال را رد كرده‌اند.
به گزارش ايسكانيوز به نقل از نانو وي در مورد كاربردهاي اين كشف گفت:«هنوز براي برشمردن كاربردهاي به دست‌آمده از اين تحقيق، بسيار زود است؛ اما ما تا اين مرحله مي‌توانيم تصور كنيم كه اين كشف، ما را يك گامِ بزرگ، به ساخت ابزارهاي ابررساناي سه‌پايانه‌اي سودمند همچون ترانزيستور ميدان‌اثرِ ابررسانا، نزديك‌تر مي‌كند.» در چنين ابزاري، مي‌توان به‌وسيلة يك ميدان الكتريكي خارجي كه با اعمال يك ولتاژ كنترل مي‌شود، ترانزيستور را بين حالت‌هاي ابررسانايي و مقاومتي تغيير حالت داده، آن را كليدزني كرد. مدارهايي كه از چنين ابزارهايي ساخته مي‌شوند، نسبت به مدارهاي مبتني بر نيمه‌رساناي كنوني، بسيار سريع‌تر و كم‌مصرف‌ترند.
نتايج اين تحقيق در نشرية Nature به چاپ رسيده‌است./د/190/120

شنبه|ا|17|ا|اسفند|ا|1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: ایسکانیوز]

[مشاهده در: www.iscanews.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 829]