В России были разработаны алмазные подложки для датчиков, которые работают на основе сверхпроводников

«У алмаза есть два ограничения, связанные с синтезом больших пластин и его металлизацией: когда мы начинаем металлизировать алмаз, то большинство контактов на нем не держится. Когда мы работали над детекторами для ионизирующего излучения и наносили золото и другие материалы, адгезия контактов к алмазу была очень плохой. Мы задались вопросом, как можно улучшить сцепление контактов и алмаза», - соообщил старший преподаватель "Сколтеха" Станислав Евлашин, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Данная проблема была решена Евлашиным и его коллегами в ходе эксперимента, проводимого учеными. В ходе исследования ученые изучали взаимодействие между поверхностью алмаза и атомами ниобия, переходного металла, широко используемого для создания сверхпроводников и устройств на их основе. Для ученых было важным выяснить, могут ли химические реакции между атомами углерода и металла привести к образованию сверхпроводящей пленки на поверхности драгоценного камня.

«Мы попытались сделать сверхпроводник на поверхности алмаза и обнаружили, что если на нее наносить ниобий, а потом его отжигать и получать карбид ниобия, то при отжиге происходит химическая реакция с поверхностью и возникают следующие превращения: пленка ниобия после нагрева переходит в соединение Nb2C, и после дальнейшего нагрева больше 1200 градусов Цельсия она переходит в NbC», - рассказал Евлашин.

Согласно результатам экспериментов и теоретических расчетов, материал, состоящий из углерода и ниобия, является сверхпроводящим материалом, который способен проводить ток без потерь при температуре в 19,4 градуса Кельвина (минус 253 градуса Цельсия) и ниже. Согласно исследованиям ученых, полученная учеными прослойка из карбида ниобия обладает высоким качеством изготовления и механической прочностью, а также высокой температурой плавления. Данные свойства дают возможность использовать алмазные подложки с нанесенными на них сверхпроводящими пленками из карбида ниобия в качестве основы для создания различных детекторов, а также оптических и электронных устройств. Повышенная чувствительность этих детекторов будет обеспечена за счет способности алмаза очень быстро транспортировать тепло, заключили исследователи.