الغرافين يجعل التيار يتدفق في اتجاه واحد سريع
مفتاح يعرف بنفسه إلى أين يتدفق. هكذا يعمل صمام جوزيفسون الثنائي (Josephson diode) — جسر فائق التوصيل يمر فيه التيار في اتجاه واحد عن طيب خاطر، بينما يصطدم في الاتجاه الآخر. في العمل الجديد، صُنع هذا الجسر من الغرافين — ورقة كربون بسماكة ذرة واحدة.
ظهر التأثير عندما طُبّق مجال مغناطيسي ضعيف على الجهاز — بضع ميلي تسلا فقط. هذا تقريبًا مثل مجال مغناطيس صغير على باب الثلاجة. عمل التقويم بشكل أفضل بالقرب من الأشرطة الداكنة لنمط التداخل، المشابه لتموجات حجرين أُلقيًا في الماء. هناك تجاوزت الكفاءة 20% — رقم جاد لإلكترونيات فائقة التوصيل.
أظهر النموذج النظري أن السبب هو جهود تشتت بعيدة المدى. ببساطة، عدم تجانس في الغرافين نفسه. حتى في المادة ثنائية الأبعاد فائقة النقاء تبقى عيوب صغيرة جدًا، وهي التي تكسر التناظر المرآتي للوصلة. بدون هذا الكسر، لما ظهر تأثير الصمام الثنائي.
يفترض المؤلفون أنه سيكون من الممكن التحكم في عدم التماثل باستخدام بوابات خارجية. هذه أقطاب كهربائية خاصة تغير المجال الكهربائي في الوصلة. عندها سيصبح الصمام الثنائي قابلًا للضبط: أدر المقبض — وسيتدفق التيار في الاتجاه الآخر.
سُميت وصلة جوزيفسون (Josephson junction) على اسم الفيزيائي البريطاني برايان جوزيفسون، الذي تنبأ بالتأثير في عام 1962 عندما كان طالب دراسات عليا. حصل على جائزة نوبل بعد 11 عامًا فقط.