具有超导性的锗材料
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具有超导性能的锗材料制成,为开发可扩展量子器件开辟新路径
科技日报· 2025-11-04 07:40
研究突破核心观点 - 国际研究团队在锗材料中实现超导性,能够在零电阻状态下导电,使电流无损耗地持续流动 [1] - 该突破为在现有成熟半导体工艺基础上开发可扩展量子器件开辟了新路径 [1] 技术方法与实现 - 通过分子束外延技术将镓原子精确嵌入锗晶格中实现高浓度掺杂,获得高度有序的晶格结构 [1] - 尽管掺杂导致晶格轻微变形,但材料依然稳定,经过调控的锗薄膜在约3.5开尔文(约-269.7℃)时展现出超导性 [1] - 精确控制生长条件克服了高浓度掺杂导致晶体破坏的障碍,从而获得稳定超导态 [2] 材料特性与科学意义 - 锗本身在常规条件下不具备超导能力,但通过改变晶体结构可诱导出支持电子配对的能带结构实现超导 [2] - 这一成果拓展了对Ⅳ族半导体物理性质的理解,锗和硅同属元素周期表Ⅳ族半导体材料 [2] 潜在应用与行业影响 - 该材料打开了将锗用于下一代量子电路、低功耗低温电子设备和高灵敏度传感器的可能性 [2] - 能构建超导与半导体区域之间的清洁界面,是实现集成量子技术的关键一步 [2] - 由于锗已在先进芯片制造中广泛应用,该技术有望兼容现有代工厂流程,加速量子技术实用化进程 [2]
超导新材料问世,加速量子技术实用化进程
金融界· 2025-11-04 02:49
技术突破核心 - 国际研究团队成功制备出具有超导性的锗材料,能够在零电阻状态下导电,使电流无损耗地持续流动 [1] - 在锗中实现超导为在现有成熟半导体工艺基础上开发可扩展量子器件开辟了新路径 [1] 产业应用潜力 - 由于锗已在先进芯片制造中广泛应用,这项技术有望兼容现有代工厂流程,加速量子技术的实用化进程 [1] - 新材料结合了半导体精准控制电流的特点和超导体电流零损耗的优势 [1] - 一旦推广应用,各种智能终端的运行速度将实现跨越式提升,而且不容易发热 [1] - 电网和新能源系统将实现更高效的零损耗传输,将在多个行业领域掀起新的技术变革 [1]
具有超导性能的锗材料制成
财联社· 2025-11-03 00:19
文章核心观点 - 国际研究团队在锗材料中实现超导性突破,该材料能在约3.5开尔文(约-269.7℃)时以零电阻状态导电,使电流无损耗流动 [1] - 此项突破为在成熟半导体工艺基础上开发可扩展量子器件开辟了新路径,并有望加速量子技术的实用化进程 [1][2] 技术突破细节 - 研究团队通过分子束外延技术,将镓原子精确嵌入锗晶格实现高浓度掺杂,获得了高度有序且稳定的晶格结构 [1] - 实现超导的关键在于引入足够多的导电电子,在低温下形成配对并协同运动,从而消除电阻,此次研究通过精确控制生长条件克服了高浓度掺杂导致晶体破坏的障碍 [2] 行业影响与潜在应用 - 该材料能构建超导与半导体区域之间的清洁界面,是实现集成量子技术的关键一步 [2] - 由于锗已在先进芯片制造中广泛应用,这项技术有望兼容现有代工厂流程,推动其用于下一代量子电路、低功耗低温电子设备和高灵敏度传感器 [2]