Исследователи центра MANA при Национальном институте материаловедения обнаружили направленное движение вихрей в сверхпроводнике атомарной толщины: регулярные атомные ступени поверхности действовали как направляющие для квантовых вихрей.
Движение вдоль и поперёк
Команда изучала сверхтонкую структуру с помощью сканирующего туннельного микроскопа и четырёхконтактных измерений сопротивления. При определённых значениях магнитного поля вихри перемещались вдоль атомных ступеней существенно легче, чем поперёк — разница в подвижности превышала три порядка.
В эксперименте в диапазоне примерно 0,10–0,20 Тл был зафиксирован режим свободного движения вдоль ступеней без закрепления на дефектах. Интенсивность направляющего эффекта зависела от температуры и приложенного магнитного поля.
Зачем это нужно
Движение вихрей определяет электрические свойства сверхпроводника: их перемещение вызывает диссипацию и влияет на критические параметры материала. Возможность задавать предпочтительное направление движения открывает путь к изучению методов управления вихревыми процессами в тонких сверхпроводящих слоях и к разработке элементов с управляемыми свойствами.
Исследование касается поведения конкретной сверхпроводящей структуры и не означает немедленного превращения традиционной электроники в сверхпроводящую: для практических применений потребуются дополнительные разработки и проверки.
