сверхпроводимость в оксиде титана

Обнаружена сверхпроводимость в тонких пленках оксида титана

Команда ученых Токийского технологического института сообщила о явлении сверхпроводимости в двух видах  ультратонких пленок из оксида титана. Такие материалы, при толщине около 120 нанометров , показывают свойства, которые только начинают изучаться экспертами.

Ведущий исследователь Кохей Йошимацу говорит: «Нам впервые удалось получить тонкие пленки Ti 4 O 7 и γ-Ti3O5». До сих пор эти два материала изучались только в объемной форме, в которой они ведут себя как изоляторы — материалы, противоположные проводникам. Поэтому образование электропроводящих тонких пленок рассматривается как большой прогресс для фундаментальной физики.

Йошимацу с коллегами обнаружили, что температура сверхпроводящего перехода достигла 3,0 К для Ti 4 O 7 и 7,1 К для γ-Ti3O5. Показатели в 7,1 К даже в простых оксидах металлов являются «удивительным результатом», говорят исследователи. Тонкие пленки являются эпитаксиальными, то есть, они имеют хорошо выровненную кристаллическую структуру. «Их чрезвычайно сложно выращивать. В нашем исследовании вместо использования обычного TiO2 в качестве исходного материала, мы решили начать с немного более уменьшенного Ti2O3», поясняют японские ученые. В точно контролируемых атмосферных условиях пленки из Ti4O7 и γ- Ti3O5 выращивали на сапфировых подложках в процессе, называемом импульсным лазерным осаждением.

Пока еще неизвестно, как возникает сверхпроводимость в этих оксидах титана. Считается, что нерегулярное расположение атомов кислорода играет важную роль.  Йошимацу говорит, что для изучения основных механизмов потребуется больше экспериментов. Поскольку такие вещества являются дешевыми и относительно простыми соединениями, состоящими только из двух видов элементов,  они весьма привлекательны для дальнейших исследований.

Диоксид титана (TiO2 ) широко используется в солнцезащитных кремах и красках. Менее известны другие оксиды титана, у которых большее количество атомов титана и кислорода, и теперь они становятся предметом интенсивных исследований из-за их потенциального использования в электронных устройствах следующего поколения.

Leave a Reply

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *