في حلقة فائقة التوصيل تشبه القرص، قد يمر التيار في اتجاه أسهل من الاتجاه الآخر. هذه الخاصية تسمى تأثير الصمام الثنائي. عادةً ما يكون اتجاهه محددًا بشكل صارم ببنية المادة. لكن في عمل جديد، أظهر الفيزيائيون أنه يمكن عكس اتجاهه، والفاعل هو عدد الدوامات المغناطيسية المحبوسة في الحلقة.
كل دوامة هي منطقة صغيرة جدًا تضعف فيها الموصلية الفائقة ويخترق المجال المغناطيسي داخلها. تستجيب الدوامات لأدق تفاوتات المادة: حيث تكون الحافة أسمك قليلًا في موضع، أو توجد شائبة في موضع آخر. وجد المؤلفون أن الدوامات تعمل كمرشح، فهي تعزز بعض "النغمات" لهذه التفاوتات وتخفت أخرى. عندما يتغير عدد الدوامات من زوجي إلى فردي، تنقلب مجموعة النغمات المعززة، ويتغير تأثير الصمام الثنائي.
أكدت الحسابات على نموذج مبسط للحافة وعلى شبكة ثنائية الأبعاد كاملة أن الآلية تعمل دون أعطال. هذا مهم لأن سلوكًا مشابهًا كان يُعزى سابقًا إلى جسيمات خاصة، وهي فرميونات ماجورانا. الآن أصبح واضحًا أن الهندسة وعدم التجانس وحدهما تعطيان التأثير نفسه. وهذا يعني أن المهندسين يحصلون على أداة بسيطة، وهي مفتاح دوامي، لإلكترونيات فائقة التوصيل حيث تكون الصمامات الثنائية ضرورية للدوائر المنطقية والذاكرة.
تحمل الدوامة المغناطيسية في الموصل الفائق كمية من التدفق المغناطيسي تبلغ حوالي 2×10⁻¹⁵ فيبر. هذا يشبه ضغط المجال المغناطيسي للأرض بأكمله في نقطة بحجم ذرة.