פיסיקאים מארה"ב ייצרו את מוליך-העל הדק ביותר

עטיפת עופרת בעובי של שני אטומים בלבד, שכבת המתכת המוליכה הדקה ביותר שיוצרה אי-פעם, פותחה על-ידי פיזיקאים באוניברסיטת טקסס שבאוסטין. כך מסרה האוניברסיטה בהודעה לעיתונות אתמול (יום ב', 8.6.09).

ד"ר קן שיאה, פרופסור לפיזיקה, ועמיתיו, דיווחו על תכונותיו של מוליך-העל בעל השכבה הדקה בגליון כתב העת "מדע" מה-5 ביוני.

מוליכי-על נחשבים לייחודיים כיוון שהם שומרים על זרם חשמל באופן בלתי מוגבל ללא צורך במקור כוח. נעשה בהם שימוש במכונות הדמיית תהודה מגנטית (אם.אר.איי), במאיצי חלקיקים, במתקני התנגשות קוונטים וביישומים נוספים.

פיתוח שכבות מוליכי-העל הדקות, העשויות עופרת, סוללות את הדרך בעבור פיתוחים עתידיים בטכנולוגיות מוליכי-על.

"כדי לשלוט בחומר הזה - כדי לעצבו לצורות גיאומטריות חדשות - ולחקור מה קורה כתוצאה מכך, זה דבר מרגש מאוד", אמר שיאה. "תקוותי היא שמשטח מוליך-העל הזה יאפשר לבנות מתקנים ולחקור מאפיינים חדשים של מוליכות-על".

במוליכי-על, האלקטרונים נעים דרך החומר בזוגות, הנקראים זוגות קופר.

אחד מהמאפיינים החדשניים של העופרת הדקיקה של שיאה הוא תחימתה של האלקטרונים לתנועה בשני ממדים, או "ערוץ קוואנטום", ממש כפי שרקדנים באולם ריקודים נעים לארוך הרחבה. העופרת נותרה, באופן ייחודי, מוליך-על מעולה על אף התזוזה המאולצת של האלקטרונים דרך המתכת.

שיאה ועמיתיו השתמשו בטכניקות סינתזת חומרים מתקדמות, כדי להניח את שכבת האטום הכפולה על גבי משטח סיליקון. שכבות העופרת הן אחידות ביותר וללא פגמים.

"אנו יכולים לייצר את השכבה הזו, ויש לה מבנה צלול מושלם - מושלם יותר מרוב השכבות הדקות המיוצרות מחומרים אחרים", אמר שיאה.