論文の概要: Superconducting properties of lifted-off Niobium nanowires
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.24379v1
- Date: Wed, 25 Mar 2026 15:00:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-26 21:06:11.345806
- Title: Superconducting properties of lifted-off Niobium nanowires
- Title（参考訳）: 持ち上げ型ニオブナノワイヤの超伝導特性
- Authors: A. Kotsovolou, F. Soofivand, P. Singha, D. Cecca, R. Balice, F. Carillo, C. Puglia, G. De Simoni, F. Bianco, F. Paolucci,
- Abstract要約: リフトオフ法により作製したNbナノワイヤの超伝導転移に及ぼす酸素拡散の影響について検討した。
電荷輸送にBerezinskii-Kosterlitz-Thouless(BKT)モデルを用いることで、我々のナノワイヤはWとtに関係なく2次元超伝導体として振る舞うことを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Hybrid superconductor/semiconductor devices play a crucial role in advancing quantum science and technology by merging the properties of superconductors and semiconductors. To operate these devices at high temperature, Niobium could substitute the widespread aluminum as superconducting element. Niobium devices show the best superconducting properties when shaped by etching, but this technique is often incompatible with semiconductors and two-dimensional materials. Our work investigates the influence of oxygen diffusion on the superconducting transition of Nb nanowires fabricated by lift-off technique. To this scope, we fabricate and measure Nb devices of different width (W) and thickness (t). By using the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT) model for charge transport, we demonstrate that our nanowires behave as two-dimensional superconductors regardless of W and t. While the normal-state transition temperature (TN) remains constant with decreasing W, the temperature of the fully superconducting state (TS) decreases. Thus, the superconducting transition width (δTC) increases as W shrinks, due to oxygen diffusion from the lithography resist occurring during deposition. These insights provide essential knowledge for optimizing Nb-based hybrid quantum devices, paving the way for operating temperatures above 2 K and contributing to the development of next-generation quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: ハイブリッド超伝導体/半導体デバイスは、超伝導体と半導体の特性を融合させることによって量子科学と技術の進歩において重要な役割を担っている。
これらの装置を高温で操作するために、ニオブは広く使われているアルミニウムを超伝導素子として置き換えることができた。
ニオブデバイスはエッチングによって形成されるときに最も優れた超伝導特性を示すが、この技術は半導体や二次元材料と相容れないことが多い。
リフトオフ法により作製したNbナノワイヤの超伝導転移に及ぼす酸素拡散の影響について検討した。
この範囲では, Nb デバイスを異なる幅 (W) と厚さ (t) で作製し, 測定する。
電荷輸送にBerezinskii-Kosterlitz-Thouless(BKT)モデルを用いることで、我々のナノワイヤはWとtに関係なく2次元超伝導体として振る舞うことを示した。
通常の状態遷移温度(TN)は、Wの低下とともに一定であるが、完全に超伝導状態(TS)の温度は低下する。
したがって、Wが縮むにつれて超伝導遷移幅(δTC)が増加する。
これらの知見はNbをベースとしたハイブリッド量子デバイスを最適化し、2K以上の温度で動作する方法を開拓し、次世代量子技術の発展に寄与する。
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