Revolutionaire methode maakt grootschalige stapeling van supergeleiderfilms mogelijk voor baanbrekende toepassingen

Revolutionaire methode maakt grootschalige stapeling van supergeleiderfilms mogelijk voor baanbrekende toepassingen

Titel: Doorbraak in de productie van meerlaagse Van der Waals-supergeleider-heterostructuren

Een internationaal team van onderzoekers heeft belangrijke vooruitgang geboekt bij de productie van meerlaagse Van der Waals-supergeleider-heterostructuren. Deze baanbrekende studie, gepubliceerd in het gerenommeerde tijdschrift Nature, biedt kansen voor de ontwikkeling van toekomstige functionele eenheden en toepassingen.

Van der Waals-heterostructuren hebben de afgelopen jaren veel aandacht getrokken. Met duizenden tweedimensionale materialen die in verschillende combinaties kunnen worden gestapeld, zijn de mogelijke toepassingen schijnbaar eindeloos. Maar tot nu toe was de productie van deze heterostructuren niet schaalbaar voor praktische toepassingen.

Het team ontwikkelde een innovatieve methode om deze uitdaging te overwinnen. Ze ontwikkelden een strategie van hoge naar lage temperaturen voor de gecontroleerde fabricage van stapels meerlaagse Van der Waals supergeleider-heterostructuren (vdWSH) op waferniveau. Het aantal lagen tweedimensionale supergeleiders in de vdWSH's kan nauwkeurig worden geregeld. Er zijn al 27 dubbele, 15 drievoudige, 5 viervoudige en 3 vijfvoudige vdWSH-films geproduceerd, waarbij elk blok een 2D-materiaal vertegenwoordigt.

Gedetailleerde morfologische, spectroscopische en structurele analyses bevestigden de aanwezigheid van parallelle, schone en atomair scherpe vdW-grensvlakken op grote schaal, waarbij minimale verontreiniging werd gedetecteerd tussen aangrenzende lagen. Deze intacte vdW-interfaces maken het mogelijk om door nabijheid geïnduceerde supergeleiding en supergeleidende Josephson-overgangen in het centimeterbereik te creëren.

De mogelijkheden om meerlaagse vdWSH’s te produceren kunnen eenvoudig worden overgedragen naar andere situaties met tweedimensionale materialen. Dit zou de ontwikkeling van functionele apparaten van de volgende generatie en een verscheidenheid aan toepassingen kunnen versnellen.

Deze doorbraak in de fabricage van meerlaagse Van der Waals-supergeleider-heterostructuren zal experts en onderzoekers op het gebied van de natuurgeneeskunde in verrukking brengen. De daaruit voortvloeiende ontwikkelingen kunnen leiden tot nieuwe therapieën en behandelingen gebaseerd op de unieke eigenschappen van deze materialen.

Het volledige onderzoek is te vinden op: [1]

Referenties:
[1] http://www.nature.com/articles/s41586-023-06404-x