高质量的超导α-Ta薄膜喷射在加热的基板上
Yanfu Wu1, Zengqian Ding1, Kanglin Xiong2,3
1Gusu Laboratory of Materials, Suzhou, 215123, China.
Scientific reports
|August 7, 2023
概括
研究人员开发了用于超导量子计算机的上高质量的α- (α-Ta) 薄膜. 这种材料对制造具有延长连贯时间的多量子比特具有前景,这对于量子计算的进步至关重要.
科学领域:
- 超导量子计算材料科学 超导量子计算材料科学
- 薄膜沉积和表征的细薄膜沉积和表征
背景情况:
- 在氧化 (Al2O3) 上使用α-tantalum (α-Ta) 的跨子量子比特具有很长的寿命.
- 集成超导量子电路需要与工业制造相容的基板上的α-Ta薄膜.
研究的目的:
- 使用低损耗超导化 (TiNx) 缓冲层,在Si (100) 上报告α-Ta薄膜的喷雾增长.
- 研究在不同温度下培养的α-Ta薄膜的晶体质量和超导性能.
主要方法:
- 在Si (100) 基板上的α-Ta薄膜的喷沉积.
- 加入一个超导TiNx缓冲层.
- 结晶结构和超导特性 (临界过渡温度 - Tc,残余电阻比 - RRR) 的表征.
主要成果:
- 在Si (100) 上成功生长α-Ta膜,使用TiNx缓冲层.
- 在广泛的生长温度范围内,α-Ta膜表现出良好的晶体特性.
- 与室温增长相比,在500°C生长的膜显示了增强的超导临界过渡温度 (Tc) 和残余电阻率 (RRR).
结论:
- 该研究建立了一种在基板上生产高质量的α-Ta薄膜的方法.
- 结果提供了关于α-Ta薄膜材料特性和超导性之间的关系的见解.
- 这项工作为工业规模制造超导量子计算机使用α-Ta薄膜铺平了道路.
