nanoSQUIDs and nano-rings for probing the microscopic origin for high critical temperature superconductivity

Den mikroskopiska ursprung av hög-temperatur supraledning är fortfarande en av de stora utmaningarna inom fasta tillståndets fysik. Att förstå transport egenskaperna hos dessa material på nanonivå kan vara av avgörande betydelse för att avslöja den grundläggande mekanismen bakom detta fascinerande lovande fenomen. I det här projektet kommer vi att tillverka nano-ringar baserad på nanotrådar och nanoSQUIDs från den hög-temperatur supraledare YBCO tunna filmer med olika dopning att testa förutsägelser av de olika teoretiska ansatserna formulerade fram till nu för att förklara fenomenet hög-temperatur supraledning. Vi kommer att använda en viktig egenskap av supraledning, dvs förekomsten av kvantiserade magnetflöde som genomdriver en supraledande ringstruktur. Samtidigt genom att skjuta nano-fabrikationens konst utöver "state of the art" planerar vi att tillverka nanoSQUIDs med oöverträffad energi upplösning för enstaka spin detektering. Båda riktningarna förväntas ha en stor inverkan på forskningsområdet. Vi är övertygade om att nano-strukturerade komponenter snart kommer att bli fundamentala verktyg för att karaktärisera hög temperatur supraledande material och förverkliga kvant-begränsade sensorer som överträffar sin låg-temperatur motpart.