Nanoscale quantum devices
Wir untersuchen funktionierende nanoskalige Quantenbauelemente unter ihren Betriebsbedingungen mit höchstmöglicher räumlicher Auflösung. Dazu kombinieren wir hochauflösende Transmissionselektronenmikroskopie, Kartierung elektromagnetischer Felder, Messungen elektrischer Eigenschaften und Abkühlung auf 5 K. Zu unseren aktuellen Forschungsinteressen gehören supraleitende Low-Tc- und High-Tc-Josephson-Kontakte, Quanteninterferometer (nanoSQUIDs), zweidimensionale Materialien und Van-der-Waals-Heterostrukturen. Unser Ziel ist es, das Zusammenspiel zwischen Struktur, elektrischen und magnetischen Eigenschaften auf atomarer Ebene in Quantenmaterialien und -geräten zu verstehen.
Forschungsthemen:
- Supraleitende nanostrukturen: Josephson Kontakte mit niedrigem-Tc und hohem-Tc und nanoSQUIDs
Kontakt: Michael Faley - Zweidimensionale Materialien und Van-der-Waals-Heterostruktur-Geräte
Kontakt: Joachim Thomsen
Kontakt
Prof. Dr. Michael Faley
Scientific staff at ER-C-1
- er-c
- er-c-1
Raum 60
Dr. Joachim Thomsen
Scientific Staff at ER-C-1
- er-c
- er-c-1
Raum 3081
Publikationen
M. I. Faley, J. V. Vas, P.-H. Lu, R. E. Dunin-Borkowski, “NanoSQUIDs with proximity effect nanobridge Josephson junctions for future applications in electron microscopy,” IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 35, 5, 1600105 (2025). https://doi.org/10.1109/TASC.2024.3502572
J. D. Thomsen, Y. Wang, H. Flyvbjerg, K. Watanabe, T. Taniguchi, P. Narang, F. M Ross. “Direct visualization of defect-controlled diffusion in van der Waals gaps”. Advanced Materials, 36, 39, 2403989 (2024). https://doi.org/10.1002/adma.202403989
M. I. Faley. “Nanodimensional superconducting quantum interference devices”. In: Encyclopedia of Condensed Matter Physics, 2e, 2, 702-711. Oxford: Elsevier (2024). https://doi.org/0.1016/B978-0-323-90800-9.00161-X
J. D. Thomsen, M.-G. Han, A. N. Penn, A. C. Foucher, M. Geiwitz, K. S. Burch, L. Dekanovsky, Z. Sofer, Y. Liu, C. Petrovic, F. M. Ross, Y. Zhu, P. Narang. “Effect of Surface Oxidation and Crystal Thickness on the Magnetic Properties and Magnetic Domain Structures of Cr2Ge2Te6”. ACS Nano, 18, 21, 13458-13467 (2024). https://doi.org/10.1021/acsnano.3c09858
J. Williams, M. I. Faley, J. V. Vas, P. Lu, R. E. Dunin-Borkowski “TEM Sample Preparation of Lithographically Patterned Permalloy Nanostructures on Silicon Nitride Membrane”. Beilstein Journal of Nanotechnology, 15, 1–12 (2024). https://doi.org/10.3762/bjnano.15.1.
M.-G. Han, J. D. Thomsen, J. P. Philbin, J. Mun, E. Park, F. Camino, L. Děkanovský, C. Liu, Z. Sofer, P. Narang, F. M. Ross, Y. Zhu. “Electric-Field Control of Magnetic Skyrmion Chirality in a Centrosymmetric 2D van der Waals Magnet”. arXiv preprint, arXiv:2406.00785 (2024). https://doi.org/10.48550/arXiv.2406.00785
M. I. Faley, J. Williams, P.-H. Lu, R. E. Dunin-Borkowski “TiN-NbN-TiN and Permalloy Nanostructures for Applications in Transmission Electron Microscopy”. Electronics 12, 9, 2144 (2023). https://doi.org/10.3390/electronics12092144
M. I. Faley, R. E. Dunin-Borkowski. “A Self-Flux-Biased NanoSQUID with Four NbN-TiN-NbN Nanobridge Josephson Junctions”, Electronics 11, 1704 (2022).
https://doi.org/10.3390/electronics11111704
M. I. Faley, H. Fiadziushkin, B. Frohn, P. Schüffelgen, R. E. Dunin-Borkowski, “TiN nanobridge Josephson junctions and nanoSQUIDs on SiN-buffered Si”. Supercond. Sci. Technol. 35, 065001 (2022). https://doi.org/10.1088/1361-6668/ac64cd
M. I. Faley, Y. Liu, and R. E. Dunin-Borkowski “Titanium Nitride as a New Prospective Material for NanoSQUIDs and Superconducting Nanobridge Electronics” Nanomaterials 11, 466 (12pp) (2021). https://doi.org/10.3390/nano11020466
M. I. Faley, T. Bikulov, V. Bosboom, A. A. Golubov, R. E. Dunin-Borkowski. “Bulk nanomachining of cantilevers with Nb nanoSQUIDs based on nanobridge Josephson junctions”, Supercond. Sci. Technol. 34, 035014 (2021). https://doi.org/10.1088/1361-6668/abda5c
R. Rodrigo, M. I. Faley, R. E. Dunin-Borkowski. “NanoSQUIDs based on Nb nanobridges”, Journal of Physics: Conference Series 1559, 012011 (2020). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1559/1/012011