不同类型超导Nb2 CTx MXene通过原子交换在晶圆尺度上进行处理
Xiangming Xu1, Chenghui Zhang1, Jun Yin2
1Materials Science and Engineering, Physical Science and Engineering, King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), Thuwal, 23955-6900, Saudi Arabia.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|November 1, 2023
概括
在2D碳化物 (Nb2CTx) MXene中使用一种新的高温原子交换过程诱导超导. 这种方法揭示了单片片和薄膜的内在异性质超导特性,为可扩展设备铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 在MXenes中,超导性通常通过表面修饰来实现.
- 之前的研究集中在粉末和颗粒上,缺乏对纳米级超导特性的洞察力.
- 2D碳化物 (Nb2CTx) MXene是探索新型电子现象的有希望的材料.
研究的目的:
- 诱导和研究单片和薄膜Nb2CTx MXene中的超导性.
- 了解原子交换过程及其对MXene网格的影响.
- 揭示纳米级的内在超导特性,特别是异性质.
主要方法:
- 在氨 (NH3) 大气中的高温原子交换过程.
- 单片片和薄膜的实验性表征.
- 密度函数理论 (DFT) 计算用于研究结构和电子变化.
- 制造2D超导装置用于性能测量.
主要成果:
- 在Nb2CTx MXene单片片和薄膜中成功诱导了超导.
- 观察到与二维超导过渡相关的异构磁反应.
- 阐明了涉及和表面原子 (F,C,O) 的原子交换过程.
- 超导Nb2CTx MXene的可扩展薄膜在4英寸晶圆上进行了演示.
结论:
- 一个新的高温原子交换过程使二维Nb2CTx MXene的内在超导成为可能.
- 这项研究揭示了纳米级的异型超导行为.
- 这些发现为开发可扩展的基于MXene的超导装置和技术打开了道路.
