Новости науки. Физики из Технического университета в Делфте, Нидерланды сделали то, что долгое время считалось невозможным - создали устройство, которое пропускает сверхпроводящий ток только в одном направлении без приложения внешнего поля. Асимметрия проводимости как таковая давно не новость - именно на ней основано функционирование полупроводниковых диодов, а значит и всей современной электроники. Реализуется она за счет создания в материале областей с избытком и недостатком заряженных частиц, что приводит к образованию электрических полей, нарушающих симметрию протекания зарядов. В сверхпроводящих веществах - в которых ток за счет квантовых эффектов может протекать без какого-либо электрического сопротивления - аналогичная концепция тоже имеется, только в этом случае асимметрия достигается не за счет создания электрических диполей, а за счет приложения внешнего магнитного поля. И такого рода магнитные сверхпроводящие диоды уже были реализованы в некоторых материалах. Однако, считалось, что наличие магнитного поля является необходимым условием нарушения симметрии, и без него это совершенно невозможно. Доказать обратное физикам помогли так называемые квантовые материалы. Квантовые материалы отличаются от "обычных" (к которым относятся почти все металлы и сверхпроводники) тем, что в них электроны гораздо сильнее взаимодействуют друг с другом, за счет чего порождается множество интересных эффектов. Чтобы добиться однонаправленной сверхпроводимости ученые поместили тоненький барьер (см. эффект Джозефсона) из квантового материала бромида ниобия (Nb3Br8) между двумя сверхпроводниками селенида ниобия (NbSe2). Кристаллическая структура и квантовые свойства бромида ниобия действуют таким образом, что сверхпроводящие куперовские пары электронов могут протекать через контакт только в одном направлении, а в обратном наблюдается совершенно обычная классическая проводимость. Пока что все эксперименты проводятся при сверхнизких температурах около 20 мК. Напомним, что получение сверхпроводимости при комнатной температуре является влажной мечтой всех физиков-твердотельщиков, которая произведёт революцию не меньшую (а вероятно большую), чем позволило изобретение полупроводниковой электроники. Пока что ни одного сверхпроводящего материала, который оставался бы таковым при комнатной температуре и нормальном давлении не обнаружено. Ну а создание же сверхпроводящих диодов позволит дальше продвинуться в создании электронных и вычислительных систем на основе сверхпроводников. Статья опубликована в Nature 27 апреля 2022 года, а полный текст доступен по ссылке - тыц. #news