インサイダーブリーフ
- Riken CEMSの科学者は、デバイス内の原子的に薄い層をねじると、運動量空間の超伝導ギャップを調整することにより、超伝導を正確に制御できることを発見しました。
- チームは、グラフェン上で超甲状腺ニオビウムニオブを使用し、クーパーペアを壊すためのエネルギーしきい値を操作するために調整されたツイスト角を使用し、超伝導挙動に対する前例のない制御を明らかにしました。
- で公開された研究 自然物理学、超伝導ギャップの選択的抑制を可能にすることにより、将来の量子デバイスとエネルギー効率の高い技術のための超伝導体を調整するための新しい方法を導入します。
プレスリリース – Riken Emergent Matter Science（CEMS）と協力者の科学者は、層状のデバイス内で原子的に薄い層をねじるだけで、よりエネルギー効率の高い技術と量子コンピューティングを開発するための不可欠な現象である超伝導を制御する画期的な方法を発見しました。ツイスト角を調整することにより、彼らはこれらの材料の動作に重要な役割を果たす「超伝導ギャップ」を細かく調整することができました。この研究はに掲載されました 自然物理学。
超伝導ギャップは、クーパーペアを分解するために必要なエネルギーしきい値です。これは、低温での超伝導を可能にする電子ペアです。ギャップが大きくなると、超伝導がより高く、よりアクセスしやすい温度で持続することができ、ナノスケールでのクーパーペアの動作を最適化し、量子デバイスの高機能に貢献するためには、ギャップを調整することも重要です。
現在まで、超伝導ギャップを制御する努力は、粒子の物理的位置における「実際の空間」に大きく焦点を合わせてきました。ただし、勢い空間で制御を達成する – システムのエネルギー状態を示す異なるマッピングは、とらえどころのないままでした。勢い空間のギャップを微調整することは、次世代の超伝導体と量子装置にとって重要です。
これを達成するために、このグループは、グラフェン基質に堆積したよく知られている超伝導体であるニオビウムdiselenideの極薄層の作業を開始しました。分光イメージングスキャントンネリング顕微鏡や分子ビームエピタキシーなどの高度なイメージングと製造技術を使用して、それらは層のツイスト角を正確に調整しました。この変更は、運動量空間内の超伝導ギャップの測定可能な変化をもたらし、正確に調整するための新しい「ノブ」のロックを解除しました。
この論文の最初の著者であるCEMSのNaritsuka氏によると、「我々の発見は、ターゲット領域の超伝導ギャップを選択的に抑制することにより、ねじれが超伝導の正確な制御メカニズムを提供することを示しています。超伝導特性を形作る際。」
最後の著者であるCEMSの漢guriは次のように付け加えました。「短期的には、私たちの研究は超伝導システムと層間相互作用の理解を深め、テーラードプロパティを持つ超伝導体の設計を前進させます。これらの進歩は、新しい研究の機会を解き放ち、革新的な材料とデバイスを開発する方法を開くことができます。」
