超导研究证实边缘超电流的存在

导读 拓扑材料是一种具有不同寻常特性的材料,这种特性的产生是因为它们的波函数(引导电子的物理定律)打结或扭曲。当拓扑材料与周围空间接触时,...

拓扑材料是一种具有不同寻常特性的材料,这种特性的产生是因为它们的波函数(引导电子的物理定律)打结或扭曲。当拓扑材料与周围空间接触时,波函数必须展开。为了适应这种突然的变化,材料边缘的电子必须表现出与材料主体中不同的行为。

这导致了科学家所说的边缘状态。如果拓扑材料也是超导体,那么本体和边缘都是超导的,但它们的行为不同。这是一个令人惊讶的情况,就像两个相接但不会融合的水池。

《自然物理学》杂志的一项研究表明,拓扑材料碲化钼 (MoTe2) 中的超导边缘电流可以维持保持超导电子配对的“胶水”的巨大变化。这很重要,因为电子配对是使电流在超导体中自由流动的原因。

拓扑超导体是理论预测的一种可能存在的新型超导体。如果得到证实,它们将使下一代量子技术成为可能,因为它们含有一种称为任意子的特殊粒子。

与电子不同,任意子能够记住自己的位置。这使得它们能够以一种防止错误的方式进行量子计算操作。拓扑超导体还携带在其边界流动的特殊电流,称为“边缘超电流”。研究人员可以利用这些电流来创建和控制任意子。这将有助于研究人员创造量子技术和节能电子产品。

当 MoTe2变成超导时,超电流(在不破坏超导性的情况下可以注入的最大电流)在磁场中振荡。边缘超电流比体内超电流振荡得更快,表现为体响应的特征调制。

超导电流由成对的电子传输,而将电子对结合在一起的胶水对于不同的材料来说可能具有很大不同的强度和对称性。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时候联系我们修改或删除,多谢。