Физики из Японии совершили прорыв: впервые в мире продемонстрировано устройство, сочетающее свойства диода и сверхпроводника. Это открытие может радикально изменить подход к энергоэффективной электронике.
Исследователи из Университета Осаки совместно с коллегами из других стран зафиксировали эффект, при котором ток в сверхпроводящем материале течёт исключительно в одном направлении. Явление, ранее считавшееся невозможным, наблюдалось в многослойной структуре на основе Fe(Se,Te)/FeTe, сообщается в журнале Communications Physics.
В обычной электронике диоды работают за счёт полупроводников, ограничивающих направление движения электронов. Но сверхпроводники, наоборот, характеризуются полным отсутствием сопротивления и, как считалось, не способны ректифицировать ток. Новый материал опроверг эти догмы: благодаря особым квантовым вихрям и сильному спин-орбитальному взаимодействию электроны начали двигаться предпочтительно в одну сторону.
Эксперименты выявили устойчивую направленность тока при варьировании температуры и магнитного поля. Исследователи предполагают, что явление связано с «пиннингом» вихрей — процессом, когда они фиксируются в определённых точках кристаллической решётки, нарушая симметрию проводимости.
Если эффект удастся стабилизировать, сверхпроводящие диоды смогут лечь в основу новой электроники — от сверхбыстрых вычислительных систем до почти не потребляющих энергии логических схем.