프로젝트 소개
본 과제는 산화물로 만든 초전도체와 부도체를 층층이 쌓아 초고품질 조셉슨 인덕턴스를 개발하는 연구임. 조셉슨 인덕턴스는 초전도 회로와 초전도 큐빗의 성능에 영향을 주는 핵심 요소이며, 두 물질 사이의 계면이 깨끗할수록 소자의 특성 향상에 유리함.
연구 목표는 초전도 물질 LiTi2O4와 부도체 Li2TiO3를 이용해 고품질 초전도-부도체-초전도 이종구조를 제작하고, 초전도성을 정밀하게 조절하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 Li2TiO3 및 Sn이 도핑된 Li2(Ti,Sn)O3 단결정 기판을 플럭스 방법과 쵸크랄스키 방법으로 개발하고, 이를 활용해 LiTi2O4 박막의 격자 상수와 차원을 조절하는 것임. 또한 펄스 레이저 증착법으로 원자 수준의 super-clean 계면을 구현하고, 원자현미경 및 current-voltage characteristic 측정을 통해 조셉슨 접합 특성을 분석하는 내용임. 기대 효과는 산화물 기반 조셉슨 인덕턴스의 최초 구현과 초전도 큐빗의 결맞음 시간 개선 가능성 확보, 국내외 공동연구 및 양자컴퓨터 기술 발전 기반 마련임.