Исторический прорыв: был создан первый сверхпроводящий диод
Международная команда исследователей, возглавляемая Университетом Осаки, сообщила о первом успешном наблюдении за так называемым SO. Эффект сверхпроводящего диода. Обнаружение может приблизиться к слиянию двух ключевых областей в электронике — сверхпроводимость и полупроводниковую технологию — в одном целом — фундаментальное новое поколение устройств.
В статье, опубликованной в Physics Communications, команда описывает поведение гетероструктуры на основе Fe (SE, TE)/FETE. Во время экспериментов оказывается, что материал начинает «предпочитать» движение тока в определенном направлении — это явление называется исправлением и лежит в основе работы диодов. В обычной электронике эта функция достигается благодаря свойствам полупроводников, которые контролируют прохождение электронов. Но в сверхпроводниках — материалы с нулевым сопротивлением — достижение направленного тока не может быть достигнуто.
Как объясняет один из авторов исследования, Юичи Шигай, секрет успеха заключается в выборе правильного материала. Железный селении-телурид особенно перспективен из-за его высоких характеристик обслуживания: температуры перехода в сверхпроводках, допустимого магнитного поля и плотности тока. Это то, что дало исследователям широкое пространство для мониторинга желаемого эффекта.
Эксперименты показали, что когда температура и мощность магнитного поля изменяются, ток в шаблоне начинает течь в основном в одном направлении. Тщательный анализ позволил ученым создать модель для объяснения такого поведения. Ключевой механизм оказался таким называемым. Прикрепление квантовых вихрей — Специальные образования в сверхдержавах, возникающих под влиянием магнитного поля. Сильное взаимодействие между позвоночником и электронной орбитой изменяет структуру этих вихрей, делая их более стабильными в одном направлении, а в другом, что нарушает симметрию движения тока.
Наблюдаемая линейная зависимость между эффективностью диодного эффекта и уровнем поляризации только усиливает выводы исследователей. Согласно Shiogai, это открытие может стать основой для создания нового поколения диодов более высокого уровня — устройств, которые вытекают только в одном направлении при минимальных затратах на энергию. Если дальнейшие эксперименты подтвердят стабильность эффекта, это станет шагом к созданию принципиально новой электроники с рекордной энергоэффективностью.
