一个国际研究团队在《自然纳米技术》发表论文，宣布成功制备出具有超导特性的锗材料。该研究成果由纽约大学、昆士兰大学等机构科学家共同完成，为半导体与超导技术的结合提供了新的可能性。

研究团队通过分子束外延技术，在锗晶体中精确掺入镓元素，使材料在3.5开尔文温度下实现零电阻导电。纽约大学物理学家贾瓦德·沙巴尼表示："在锗中建立超导性，而锗已经广泛用于计算机芯片和光纤，这有可能彻底改变众多消费产品和工业技术。"这种超导锗材料的开发为量子器件制造开辟了新途径。

传统半导体材料实现超导性面临结构稳定性挑战。研究团队采用的新型掺杂技术使镓原子以较高比例取代锗原子，在保持晶体结构稳定的同时诱发超导特性。昆士兰大学物理学家朱利安·斯蒂尔指出："利用外延技术生长薄晶体层，意味着我们最终能够获得所需的结构精度，从而理解和控制这些材料中超导性的产生机制。"

该超导锗材料研究为未来量子电路和低温电子器件发展奠定了基础。昆士兰大学物理学家彼得·雅各布森认为："这些材料可以为未来的量子电路、传感器和低功耗低温电子器件奠定基础，所有这些都需要超导区和半导体区之间干净的界面。"这项突破使得利用现有半导体工艺制造量子器件成为可能。

超导锗材料的成功制备展示了通过晶体结构调控实现半导体超导性的技术路径。研究人员表示，这一成果将推动量子计算与经典半导体技术的融合发展，为下一代电子器件研发提供材料支持。

更多信息： 替代型镓超掺杂锗外延薄膜中的超导性，《自然纳米技术》(2025)。期刊信息： 《自然纳米技术》