La textura magnética controla la superconductividad en un nanocable exprés

Original: "Magnetic texture modulated superconductivity in superconductor/ferromagnet shells of semiconductor nanowires"
arXiv:2601.22051 · 2026-01-29 · CC BY 4.0 · 2 min
En un nanocable de superconductor y material magnético, la superconductividad solo aparece con una textura magnética particular que puede desplazarse con un campo débil.

Un nanocable se parece a un cable diminuto: por dentro tiene un núcleo magnético y por fuera una capa de aluminio que puede conducir corriente sin resistencia. Pero no es fácil que convivan: un campo magnético fuerte destruye la superconductividad, como el ruido ahoga una melodía suave. En este trabajo, un nanocable de arseniuro de indio se recubrió con una capa de un compuesto magnético de europio y azufre, y encima con aluminio. La superconductividad en el aluminio se mantenía solo donde el campo magnético dentro del cable casi desaparecía, por ejemplo, en los límites entre dominios magnéticos, donde la magnetización cambia de dirección y sus efectos se cancelan mutuamente.

El experimento mostró que la superconductividad aparecía únicamente cuando el núcleo magnético estaba en un estado multidominio, es decir, dividido en muchas regiones con diferentes orientaciones de magnetización. En promedio a lo largo del cable, el campo resultaba casi nulo y la superconductividad sobrevivía. En cuanto se magnetizaba el núcleo hasta un estado uniforme, la superconductividad desaparecía por completo.

Un magnetómetro SQUID de barrido es un instrumento que detecta campos magnéticos con una precisión de milmillonésimas del campo terrestre y construye un mapa del campo a lo largo del cable.

Los mapas mostraron que la textura magnética no estaba congelada: un campo externo débil, de menos de una milésima de tesla, desplazaba el límite entre dominios a lo largo del cable a una velocidad de aproximadamente 5,5 micrómetros por militesla. La región donde el campo se cancela y podría existir superconductividad se movería junto con ese límite. Es una especie de deslizador: giras la perilla del campo externo y la zona superconductora viaja por el cable como un punto de luz a lo largo de una guirnalda.

Este control de la superconductividad mediante textura magnética podría ser la base para qubits, los elementos de una computadora cuántica, así como para lógica y memoria superconductoras. El nanocable se convierte en un circuito reconfigurable donde las regiones deseadas se encienden y apagan con un campo magnético débil.

Los dominios magnéticos en el núcleo del nanocable se pueden mover con un campo que es decenas de veces más débil que el de un imán de nevera común, y junto con ellos se mueve también la región superconductora.

La idea de regiones superconductoras reconfigurables mediante un campo magnético recuerda a los campos de fuerza controlables de la ciencia ficción, pero a escala de nanocable.

Científicos
Satyendra Nath BoseJohn BardeenFelix BlochGeorg OhmHendrik Casimir
Conceptos
textura magnética imán superconductor pared de dominio superconductividad magnética superconductividad disulfuro de molibdeno cuantización del flujo squid Efecto Meissner electrónica superconductora superconductividad en películas delgadas