David和他的同事發(fā)表了新的配方:夾在金層之間的超薄錸(Re)層,每層金屬的直徑是人類頭發(fā)直徑的1/1000,可以在高于6開爾文(K)的臨界溫度下超導(dǎo)。
“臨界溫度的絕對值是出乎意料的,”CIRES綜合儀器開發(fā)設(shè)施主任兼應(yīng)用物理快報發(fā)表論文的共同作者David說。 “我們一直在思考如何為金和銅薄膜賦予超導(dǎo)特性,我們對電鍍稀薄薄層的堅固性和有效性感到驚訝。”
超導(dǎo)體是冷卻到臨界溫度時電阻為零的材料。該溫度通常非常低并且獲得的成本很高。該團隊表示,其電鍍錸符合電路板所需的理想特性,適用于超快速下一代計算應(yīng)用:超高溫,更易于達到的臨界溫度;易于機械加工;無毒;并在高溫下融化。這一新發(fā)現(xiàn)已引起國際計算巨頭的關(guān)注。
電鍍是David幾乎每天都做的事情,他的工作在研究界有很高的需求。他和他的團隊為低溫應(yīng)用的帶電粒子光學(xué)元件和元件制作儀器,在這種情況下,為NIST的團隊提供電路板。他們正在為Pappas的量子加工集團尋找可能超導(dǎo)的金屬鍍層。當(dāng)David的NIST同事Xian Wu建議他們嘗試使用錸時,該團隊嘗試了多種組合,錸是一種常用于噴氣發(fā)動機渦輪機的高熔點硬質(zhì)痕量金屬。
該團隊測試了電阻,并高興地看到它超導(dǎo)至6 K,遠高于液氦的沸騰溫度(4.2 K)。該團隊正在研究氫結(jié)合,界面和應(yīng)變對增強的超導(dǎo)溫度的作用。
然而,無論增強的原因是什么,能夠電鍍超導(dǎo)體是未來高性能超導(dǎo)計算機的巨大進步。每臺計算機內(nèi)部都有一塊電路板,一塊分層的電子板,上面刻有數(shù)千個導(dǎo)電通道。稱為位的電信息脈沖全速運行,執(zhí)行計算機的功能。在常規(guī)計算機中,這些電脈沖受到構(gòu)成電路板的材料的阻礙:電阻減慢了電路周圍的電子,并且浪費的能量變成熱量。然而,對于超導(dǎo)體,電阻幾乎為零,因此沒有加熱。這種效率可能導(dǎo)致極其快速和強大的計算機系統(tǒng)。
超導(dǎo)體并不是新的,但這篇新論文提供的證據(jù)表明,電鍍錸可能是迄今為止超導(dǎo)計算機電路板構(gòu)造中發(fā)現(xiàn)的最佳材料。許多其他超導(dǎo)材料,如汞或鉛,難以機械加工,焊接性能差或在過低的溫度下熔化。David說,更令人印象深刻的是,電鍍工藝可以輕松擴展到大規(guī)模生產(chǎn)。
該團隊已申請臨時zhuanli,其工作已引起若干技術(shù)巨頭和政府贊助商的興趣。