可望應用於量子電腦之超導墨水

 

刊登日期:2023/6/12
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美國普林斯頓大學(Princeton University)、羅格斯大學(Rutgers University)及德國雷根斯堡大學(Universität Regensburg)共同開發了一項化學剝離技術,可以製造出含有二硫化鎢單分子層的墨水,並可望適用做為印刷於量子電腦內部之超導墨水(Superconducting Tungsten Disulfide Ink)。

研究團隊將由二硫化鎢與鉀組成的層狀化合物浸透於硫酸水溶液中,並透過超音波處理使鉀脫離,製作出二硫化鎢單分子膜之分散懸浮液。其後洗掉殘留物,成功地製造出含有結構缺陷較少、大小為數十微米(μm)之二硫化鎢單分子膜的墨水。由於此項製造方法簡單,將能容易達到工業化。

塗佈了此墨水的薄膜在室溫下為金屬性質,並且在沒有保護膜的狀況下維持穩定30天。此外,即使暴露在大氣中一定時間之後,將其冷卻至7.3 K則會成為超電導狀態。換言之,墨水無需特殊設備即可攜帶運輸,列印後冷卻至指定溫度即可做為超導體進行運用。

再者,墨水可以應用於乙醇、異丙醇等水以外的各種溶劑,並且可以在矽晶片、硼矽玻璃、ITO透明電極等基板,或是塑膠、彈性體(Elastomer)等軟性基板上形成導電膜。

今後研究團隊計劃利用同樣的製造方法展開在更高溫度下的超導方法檢證。此外,除了使用於量子電腦的超導迴路製作之外,研究團隊也計畫將新開發的墨水應用於各種積體電路、軟性裝置等的導電材料用途。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/230515_superconducting-ink.html
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