研究人员展示了使用最近发现的钽酸钾(KTaO3)超导材料生长高质量薄膜的能力。研究人员还发现，即使暴露在极高的磁场中，这种材料也能保持其超导特性。
超导体是一种可以无任何电阻导电的材料，这意味着能量不会以热的形式耗散。超导材料有望制造各种更高效的技术，如更快的计算机组件和更节能的电力设备。然而，这一领域面临重大挑战。例如，许多超导材料在磁场中会失去超导性，从而限制了它们的潜在应用。
北卡罗来纳州立大学材料科学与工程助理教授Keh Ahadi表示，我们发现KTaO3即使暴露在高达25特斯拉的磁场中也能保持超导性。这项基础工作是开发这种材料任何潜在应用的必要步骤。
研究人员可以使用一种称为分子束外延的技术来“生长”KTaO3，这种技术通过以原子精度将分子薄层堆叠在一起，在衬底上有效地形成二维薄膜。得到的薄膜质量极高，这意味着材料的分子结构几乎没有缺陷。
研究人员表示，研究界对KTaO3超导性的了解还处于早期阶段，更不用说确定这种材料的应用了。我们在这里的工作不仅确定了一个有别于其他二维超导体的吸引人的品质，也为如何制作KTaO3薄膜提供了一个蓝图，非常适合进行必要的研究，以了解这种材料体系的内部特性。
这项研究收录在三篇期刊论文中，分别是发表在《纳米快报》上的《氧化物界面超导的增强临界场》、《科学进展》上的《KTaO3(111)界面各向异性超导》和发表在《科学技术学报A》上的《KTaO3的分子束外延》。
DOI:10.1021/ACS . nano lett . 3c 01571、10.1126/sciadv.adf1414
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