Philip Kim z Harvardu a jeho kolegové demonstrovali nové metody, jak lze z kuprátů (oxidů mědi) připravit vysokoteplotní supravodivou diodu.
„Vysokoteplotní supravodivé diody jsou možné i bez použití magnetických polí a otevírají nové dveře výzkumu směrem ke studiu exotických materiálů,“ uvádí P. Kim.
Konkrétně použitou sloučeninou byla BSSCO („bisko“, bismuth strontium calcium copper oxide, kombinovaný oxid 4 prvků s obecným vzorcem tak komplikovaným, že leda zmate). BSCCO se řadí mezi „vysokoteplotní“ supravodiče, protože začíná být supravodivý při teplotě přibližně -177 °C.
Samotné experimenty vedl S. Y. Frank Zhao z MITu. Vědci BSCCO rozdělili na dvě vrstvy, z nichž každá byla široká jednu tisícinu lidského vlasu. Poté při teplotě -90 °C tyto dvě vrstvy poskládal na sebe v úhlu 45 stupňů; supravodivost na rozhraní se přitom zachovala.
Ukázalo se, že maximální proud, který může bez odporu procházet rozhraním, se liší v závislosti na svém směru. Tým také prokázal schopnost řídit kvantový stav rozhraní tím, že tuto polaritu změnil. Právě toto ovládání umožnilo vytvořit přepínatelnou vysokoteplotní supravodivou diodu. Podobné uspořádání by mohlo být součástí výpočetní techniky příští generace, například kvantového bitu.
S. Y. Frank Zhao et al, Time-reversal symmetry breaking superconductivity between twisted cuprate superconductors, Science (2023). DOI: 10.1126/science.abl8371
Zdroj: Harvard University / Phys.org