Un interruptor que sabe por sí solo hacia dónde fluir. Así funciona un diodo de Josephson: un puente superconductor donde la corriente pasa con facilidad en un sentido y encuentra resistencia en el otro. En el nuevo trabajo, ese puente se fabricó con grafeno, una lámina de carbono de un átomo de espesor.
El efecto apareció al aplicar al dispositivo un campo magnético débil, de apenas unos militeslas. Es más o menos como el campo de un imán de nevera. La rectificación funcionó mejor cerca de las franjas oscuras del patrón de interferencia, similar a las ondas que se forman al lanzar dos piedras al agua. Allí la eficiencia superó el 20%, una cifra seria para la electrónica superconductora.
El modelo teórico mostró que la causa son los potenciales de dispersión de largo alcance. En otras palabras, las inhomogeneidades del propio grafeno. Incluso en un material bidimensional ultralimpio quedan diminutos defectos, y son precisamente ellos los que rompen la simetría especular de la unión. Sin esa ruptura, el efecto diodo no se habría producido.
Los autores sugieren que la asimetría podría controlarse mediante compuertas externas. Se trata de electrodos especiales que modifican el campo eléctrico en la unión. Así, el diodo se volvería ajustable: giras el mando y la corriente cambia de sentido.
La unión de Josephson lleva el nombre del físico británico Brian Josephson, quien predijo el efecto en 1962 cuando era estudiante de posgrado. Por ello recibió el Premio Nobel tan solo 11 años después.