BTC/USD 23215.24 0.11%
ETH/USD 1707.94 -0.35%
LTC/USD 61.58 0.17%
BRENT/USD 73.55 0.86%
GOLD/USD 1774.97 -15.54%
RUB/USD 60.37 0.19%
Tokyo
Moscow
New-York

Открыт первый односторонний сверхпроводник, который ранее считался невозможным

0

односторонний сверхпроводник диод джозефсона

Исследователи изготовили материал, в котором ток может течь лишь в одном направлении без приложения магнитных полей.

Явление сверхпроводимости заключается в том, что электроны могут перемещаться без какого-либо сопротивления. Поскольку в материале их ничто не тормозит, то возможность их блокировки в одном направлении считалась невозможной более 100 лет. Однако команде из Делфтского технического университета удалось сделать сверхпроводник однонаправленным.

Для этого ученые использовали квантовый двумерный материал Nb3Br8, который содержит чистый электрический диполь. Они использовали его в качестве прокладки между двумя сверхпроводниками для изготовления джозефсоновского диода. В полученном «сэндвиче» Nb3Br8 выполнял роль барьера, способного модулировать связь между двумя сверхпроводниками. В результате при пропускании тока в одном направлении диод работал как сверхпроводник, а в обратном – он уже имел сопротивление как у обычного проводника.

Для подтверждения результатов своей работы ученые создали множество таких устройств из разных партий материалов, которые измеряли с помощью нескольких устройств в различных странах. Чтобы убедиться в достоверности они также провели ряд экспериментов, подтверждающих эффект односторонней сверхпроводимости. Дополнительно команда измерила эффект при приложении магнитных полей разной величины, показав, что он присутствует при нулевом приложенном поле и подавляется приложенным.

По словам исследователей, открытие позволит использовать сверхпроводники при создании соединений Джозефсона, применяемых в квантовых компьютерах. В результате они смогут работать в сотни раз быстрее, со скоростью до 1 ТГц.

В дальнейшем команда хочет создать односторонний сверхпроводник, работающий при температуре выше 77 К, чтобы его можно было охлаждать жидким азотом, а также масштабировать технологию производства джозефсоновских диодов.

Напомним, что недавно ученые синтезировали новый металлический сплав, в котором электроны перемещаются не как обычные частицы, а как вода по трубе.

текст: Илья Бауэр, фото: Delft University of Technology