ТАСС со ссылкой на пресс-службу Технологического университета Дельфта (TUD) сообщает о разработке европейскими и китайскими физиками сверхпроводящего материала на основе трех различных соединений ниобия, селена и брома, который всегда проводит ток без потери энергии только в одном направлении.
“Нам еще никогда не удавалось создать аналоги сверхпроводящих диодов, для работы которых не требовался бы внешний источник магнитного поля. Мы решили эту проблему с помощью двумерного квантового материала, бромида ниобия, который мы вставили между двумя фрагментами обычного сверхпроводника на основе ниобия-селена”, – объяснил доцент ТУД Мазар Али.
Диоды – это полупроводниковые или вакуумные приборы, которые имеют низкое сопротивление, когда ток течет в одном направлении, и чрезвычайно высокое сопротивление, когда он течет в противоположном направлении. Благодаря этому свойству диоды широко используются в современных электронных устройствах, включая компьютеры.
Первые полупроводниковые диоды были созданы еще в XIX веке, но создать их сверхпроводящие аналоги было не так просто. Диод состоит из двух или более различных материалов, соединенных друг с другом. Контакт между ними имеет нулевое сопротивление. Недавно японские физики смогли решить эту проблему, используя многослойный сверхпроводящий материал на основе ванадия, ниобия и тантала, который проводит ток без сопротивления только в одном направлении. Но проблема оставалась, поскольку соединение проявляло подобные свойства только в присутствии сильных магнитных полей, что затрудняло его использование.
В новом исследовании ученые смогли предложить решение, используя двумерный квантовый материал, состоящий из атомов брома и ниобия. Взаимодействие между электронами в его молекулах препятствует движению электрического тока в одном направлении, но не мешает ему двигаться через материал в противоположном направлении.
Ученые изготовили пленку из этого вещества и вставили ее в зазор между двумя фрагментами сверхпроводника на основе ниобия и селена. Эксперименты показали, что сверхпроводящий диод пропускает ток только в одном направлении.
Созданный на основе разработки сверхпроводящий выпрямитель работал даже после 10 тысяч циклов включения и выключения.
