論文の概要: A Study of Superconducting Behavior in Ruthenium Thin Films

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.00233v1
• Date: Fri, 28 Feb 2025 22:34:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-05 19:14:57.986425
• Title: A Study of Superconducting Behavior in Ruthenium Thin Films
• Title（参考訳）: ルテニウム薄膜の超伝導挙動に関する研究
• Authors: Bernardo Langa Jr., Brooke Henry, Ivan Lainez, Richard Haight, Kasra Sardashti,
• Abstract要約: Rut(Ru)は次世代の電子配線の候補として期待されている。 Ruは1K未満の超伝導を示し、酸化に対する耐性、低い拡散率、小さな超伝導ギャップを持つ。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Ruthenium (Ru) is a promising candidate for the next-generation of electronic interconnects due to its low resistivity, small mean free path, and superior electromigration reliability at nanometer scales. Additionally, Ru exhibits superconductivity below 1 K, with resistance to oxidation, low diffusivity, and a small superconducting gap, making it a potential material for superconducting qubits and Josephson Junctions. Here, we investigate the superconducting behavior of Ru thin films (11.9 - 108.5 nm thick), observing transition temperatures from 657.9 mK to 557 mK. A weak thickness dependence appears in the thinnest films, followed by a conventional inverse thickness dependence in thicker films. Magnetotransport studies reveal type-II superconductivity in the dirty limit ({\xi} >> l), with coherence lengths ranging from 13.5 nm to 27 nm. Finally, oxidation resistance studies confirm minimal RuOx growth after seven weeks of air exposure. These findings provide key insights for integrating Ru into superconducting electronic devices.
• Abstract（参考訳）: ルテニウム(Ru)は、比抵抗が低く、平均自由経路が小さく、ナノメートルスケールでのエレクトロマイグレーションの信頼性が優れているため、次世代の電子配線の候補となる。 さらに、Ruは酸化、低い拡散率、小さな超伝導ギャップを持つ1K未満の超伝導を示し、超伝導量子ビットとジョセフソン接合の潜在的材料となる。 本稿では,Ru薄膜(11.9～108.5nm)の超伝導挙動について検討し,657.9mKから57mKの遷移温度を観察した。 薄膜に弱い厚さ依存性が出現し、その後、より厚い膜では従来の逆厚さ依存性が生じる。 磁気トランスポート法による研究により,13.5nmから27nmのコヒーレンス長を持つ汚れ限界({\xi} >> l)におけるタイプII超伝導が明らかにされた。 最後に, 耐酸化性試験により, 7週間の大気暴露後, RuOxの最小成長が確認された。 これらの知見は、Ruを超伝導電子機器に統合するための重要な洞察を与える。

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