Графен заставляет ток течь в одну сторону экспресс
Переключатель, который сам знает, куда течь. Так работает джозефсоновский диод — сверхпроводящий мостик, где ток в одну сторону идёт охотно, а в другую — упирается. В новой работе такой мостик сделали из графена — листа углерода толщиной в один атом.
Эффект проявился, когда на устройство подали слабое магнитное поле — всего несколько миллитесла. Это примерно как поле магнитика на холодильнике. Лучше всего выпрямление работало вблизи тёмных полос интерференционной картины, похожей на рябь от двух брошенных в воду камней. Там эффективность превысила 20% — серьёзная цифра для сверхпроводящей электроники.
Теоретическая модель показала: всему виной дальнодействующие рассеивающие потенциалы. Проще говоря, неоднородности в самом графене. Даже в сверхчистом двумерном материале остаются крошечные дефекты, и именно они нарушают зеркальную симметрию перехода. Без этого нарушения диодный эффект не возник бы.
Авторы предполагают, что управлять асимметрией можно будет с помощью внешних затворов. Это специальные электроды, которые меняют электрическое поле в переходе. Тогда диод станет настраиваемым: повернул ручку — и ток побежал в другую сторону.
Джозефсоновский переход назван в честь британского физика Брайана Джозефсона, который предсказал эффект в 1962 году, будучи аспирантом. За это он получил Нобелевскую премию всего через 11 лет.