Un interrupteur dans le graphène : comment un canal étroit contrôle la supraconductivité ✛

Original: "Proximity-induced superconductivity in a bilayer graphene quantum point contact"
arXiv:2608.16711v1 · 2026-08-17 · CC BY 4.0 · 1 min
Dans le graphène, un canal étroit a été créé où les électrons se déplacent en rangées, et chaque rangée amplifie le courant mais rapproche la coupure de la supraconductivité.

Un couloir étroit force les gens à marcher en rangées. Dans le graphène, un couloir similaire a été créé pour les électrons : deux grilles avec un espace de 75 nanomètres forment un étranglement, et une troisième grille modifie sa largeur. Les électrons dans ce couloir se déplacent sans diffusion, et le nombre de rangées — les modes quantiques — peut être modifié, comme la largeur d'une porte. Chaque nouvelle rangée ajoute un palier à la conductance.

La fente supraconductrice de l'aluminium n'est que de 120 microvolts. C'est cent fois moins que la tension d'une pile AA. Mais cela suffit pour que le courant change par paliers.

De l'aluminium, qui devient supraconducteur à très basse température, a été connecté au couloir. À la frontière, une réflexion d'Andreev se produit : un électron, en s'approchant du supraconducteur, se transforme en trou qui repart en arrière. Cela amplifie le courant : la conductance à chaque palier augmente d'environ un quart. Mais lorsque la tension augmente, la supraconductivité est détruite, et le courant de commutation change également par paliers, suivant le nombre de modes ouverts. Chaque nouveau mode est comme un interrupteur : il active l'amplification du courant, mais rapproche le seuil de coupure de la supraconductivité. On ne savait pas auparavant comment ces rangées affectaient la supraconductivité, mais maintenant c'est clair : elles contrôlent à la fois l'amplification et la coupure.

Le gap supraconducteur de l'aluminium dans ce dispositif n'est que de 120 microvolts — c'est environ 100 fois moins que la tension délivrée par une pile AA ordinaire. Pourtant, le courant de bascule change par pas, comme un escalier, lorsque de nouveaux modes quantiques s'ouvrent.

Scientifiques
Wolfgang PauliSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinGeorge GamowLeo EsakiKlaus von Klitzing
Notions
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