📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

السلك النانوي يشبه كابلًا صغيرًا: في الداخل قلب مغناطيسي، وفي الخارج غلاف من الألومنيوم يمكنه توصيل التيار دون مقاومة. لكن ليس من السهل أن يتعايشا معًا: فالمجال المغناطيسي القوي يدمر الموصلية الفائقة، كما أن الضوضاء تزعج اللحن الهادئ. في هذا العمل، تم تغليف سلك نانوي من زرنيخيد الإنديوم بطبقة من مركب مغناطيسي من اليوروبيوم والكبريت، وفوقه الألومنيوم. استمرت الموصلية الفائقة في الألومنيوم فقط حيث كاد المجال المغناطيسي داخل السلك أن يختفي — على سبيل المثال، عند الحدود بين المجالات المغناطيسية، حيث يتغير اتجاه المغنطة ويلغي تأثيرها بعضه البعض.

أظهرت التجربة: الموصلية الفائقة ظهرت فقط عندما كان القلب المغناطيسي في حالة متعددة المجالات — مقسمًا إلى مناطق عديدة باتجاهات مغنطة مختلفة. في المتوسط على طول السلك، كان المجال صفرًا تقريبًا، وبقيت الموصلية الفائقة. بمجرد مغنطة القلب إلى حالة منتظمة، اختفت الموصلية الفائقة تمامًا.

أظهرت الخرائط أن البنية المغناطيسية لم تكن ثابتة: مجال خارجي ضعيف، أقل من واحد على الألف من تسلا، يزاح الحدود بين المجالات على طول السلك بسرعة حوالي 5.5 ميكرومتر لكل ملي تسلا. المنطقة التي يُلغى فيها المجال والتي يمكن أن توجد فيها الموصلية الفائقة ستتحرك مع هذه الحدود. إنه نوع من المنزلق: تدير مقبض المجال الخارجي — وتتحرك منطقة الموصلية الفائقة على طول السلك، مثل بقعة ضوئية على سلسلة أضواء.

هذا التحكم في الموصلية الفائقة بواسطة البنية المغناطيسية يمكن أن يصبح أساسًا للكيوبتات — عناصر الكمبيوتر الكمومي، وكذلك للمنطق والذاكرة فائقي التوصيل. يتحول السلك النانوي إلى دائرة قابلة للضبط، حيث يتم تشغيل وإيقاف المناطق المطلوبة بمجال مغناطيسي ضعيف.

الملخص الأصلي

كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2601.22051

In a one-dimensional ferromagnet-superconductor nanowire, magnetism can suppress superconductivity except where the Zeeman field is suppressed, for example domain wall superconductivity (DWS) near magnetic domain walls or multi-domain-averaged superconductivity (MDAS) in multi-domain states where the net magnetization over the coherence length averages to nearly zero. Here we study full-shell InAs/EuS/Al nanowires using scanning SQUID magnetometry and transport, and find superconductivity in the Al shell only when the EuS is in a multi-domain state, consistent with both DWS and MDAS, and absent in the saturated single-domain state. Scanning SQUID magnetometry further shows that the EuS magnetic texture is position dependent and reconfigurable by small changes in external magnetic field, including moving a well-defined domain wall at $$\approx$$5.5 $$\mu$$m/mT with sub-mT fields, implying that any associated localized superconducting region would likewise be movable. Such magnetic texture controlled superconductivity along a nanowire may be useful for topological qubits, Andreev spin qubits, superconducting logic, and memory devices.