যে কম্পিউটারগুলি কোয়ান্টাম মেকানিক্সের বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করতে পারে তারা বর্তমান প্রযুক্তির চেয়ে দ্রুত সমস্যার সমাধান করে। এটি আকর্ষণীয়, তবে তাদের অবশ্যই এটি করার জন্য একটি বিশাল অসুবিধা অতিক্রম করতে হবে।
নাইওবিয়াম নাইট্রাইড, একটি অতিপরিবাহী পদার্থ, একটি নাইট্রাইড-সেমিকন্ডাক্টর সাবস্ট্রেটে যোগ করা যেতে পারে একটি সমতল, স্ফটিক স্তর তৈরি করতে, যেমনটি জাপানি গবেষকরা দেখিয়েছেন, যারা সমাধান প্রদান করেছেন। এই পদ্ধতিটি কোয়ান্টাম কিউবিট তৈরি করা সহজ হতে পারে যা নিয়মিত কম্পিউটিং ডিভাইসের সাথে ব্যবহার করা যেতে পারে।
দ্য ইনস্টিটিউট অফ ইন্ডাস্ট্রিয়াল সায়েন্সের গবেষকদের একটি দল টোকিও বিশ্ববিদ্যালয় দেখিয়েছে কিভাবে অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড (AlN) স্তরের উপরে সরাসরি niobium nitride (NbNx) এর পাতলা ফিল্ম জন্মানো যায়। নিওবিয়াম নাইট্রাইড পরম শূন্য থেকে 16 ডিগ্রির বেশি ঠান্ডা তাপমাত্রায় অতিপরিবাহী হয়ে উঠতে পারে।
জোসেফসন জংশন নামে পরিচিত একটি ডিভাইসে রাখা হলে, এটি একটি তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে সুপারকন্ডাক্টিং কোয়েট. গবেষকরা AlN টেমপ্লেট সাবস্ট্রেটগুলিতে উত্পাদিত NbNx পাতলা ফিল্মের স্ফটিক কাঠামো এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলির উপর তাপমাত্রার প্রভাব পরীক্ষা করেছেন। তারা দেখিয়েছিল যে দুটি উপাদানের পরমাণুর ব্যবধান সমতল স্তরগুলির ফলাফলের জন্য যথেষ্ট সামঞ্জস্যপূর্ণ ছিল।
প্রথম এবং সংশ্লিষ্ট লেখক Atsushi Kobayashi বলেছেন, "আমরা খুঁজে পেয়েছি যে অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড এবং নিওবিয়াম নাইট্রাইডের মধ্যে ছোট জালির অমিলের কারণে, ইন্টারফেসে একটি উচ্চ স্ফটিক স্তর বৃদ্ধি পেতে পারে।"
"NbNx এর স্ফটিকতা এক্স-রে বিচ্ছুরণ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছিল, এবং পৃষ্ঠের টপোলজি পারমাণবিক বল মাইক্রোস্কোপি ব্যবহার করে বন্দী করা হয়েছিল। এছাড়াও, এক্স-রে ফটোইলেক্ট্রন স্পেকট্রোস্কোপি ব্যবহার করে রাসায়নিক গঠন পরীক্ষা করা হয়েছিল। দলটি দেখিয়েছে কিভাবে পরমাণুর বিন্যাস, নাইট্রোজেন সামগ্রী এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সবই বৃদ্ধির অবস্থার উপর নির্ভর করে, বিশেষ করে তাপমাত্রার উপর।"
"দুটি উপকরণের মধ্যে কাঠামোগত সাদৃশ্য অর্ধপরিবাহী অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসগুলিতে সুপারকন্ডাক্টরগুলির একীকরণের সুবিধা দেয়।"
অধিকন্তু, AlN সাবস্ট্রেটের মধ্যে তীব্রভাবে সংজ্ঞায়িত ইন্টারফেস, যার একটি প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ রয়েছে এবং NbNx, যা একটি সুপারকন্ডাক্টর, ভবিষ্যতের জন্য অপরিহার্য কোয়ান্টাম ডিভাইস, যেমন জোসেফসন জংশন। অতিপরিবাহী স্তরগুলি যেগুলি মাত্র কয়েক ন্যানোমিটার পুরু এবং উচ্চ স্ফটিকতা রয়েছে একক ফোটন বা ইলেকট্রনের সনাক্তকারী হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
জার্নাল রেফারেন্স:
- Atsushi Kobayashi et al. ওয়াইড-ব্যান্ডগ্যাপ AlN সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে NbNx সুপারকন্ডাক্টরগুলির ক্রিস্টাল-ফেজ নিয়ন্ত্রিত এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধি"। উন্নত উপকরণ ইন্টারফেস। ডোই: 10.1002/admi.202201244
