Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Τσινγκχουά και άλλα ιδρύματα ανακάλυψαν μια στενή σχέση ανάμεσα σε ηλεκτρονικές λωρίδες φορτίου και ασυνήθιστες καταστάσεις μαγνητικής δίνης σε έναν υπεραγωγό με βάση τον σίδηρο.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Physical Review Letters, αποκαλύπτει πώς περιοδικές διακυμάνσεις του ηλεκτρικού φορτίου ενισχύονται γύρω από τα κέντρα των δινών, προσφέροντας νέες διαστάσεις στην κατανόηση της υπεραγωγιμότητας.
Παρατήρηση καταστάσεων δίνης και λειτουργιών Majorana
Στους υπεραγωγούς τύπου ΙΙ, τα μαγνητικά πεδία εισέρχονται μέσω περιοχών που ονομάζονται δίνες. Εξετάζοντας λεπτά υμένια του υπεραγωγού Ba(Fe0.94Co0.06)2As2 με τη χρήση μικροσκοπίας σάρωσης σήραγγας, η ερευνητική ομάδα ταυτοποίησε λωρίδες φορτίου οι οποίες συνδέονται με δύο διαφορετικούς τύπους καταστάσεων δίνης.
Ο ένας από αυτούς τους τύπους φιλοξενεί μια μηδενική λειτουργία Majorana, μια συλλογική ηλεκτρονική διέγερση μηδενικής ενέργειας που συμπεριφέρεται ως σωματίδιο που είναι το ίδιο το αντισωματίδιό του.
Προοπτικές για την κβαντική υπολογιστική
Η ταυτόχρονη εμφάνιση λωρίδων φορτίου, τοπολογίας και μηδενικών λειτουργιών Majorana μέσα σε μια μοναδική μαγνητική δίνη αναδεικνύει την αλληλεπίδραση αυτών των φαινομένων σε νανομετρική κλίμακα.
Οι καταστάσεις Majorana θεωρούνται ιδιαίτερα υποσχόμενες για την κβαντική υπολογιστική, καθώς η πληροφορία που αποθηκεύεται σε αυτές προστατεύεται από τοπικές διαταραχές. Τα ευρήματα αυτά ανοίγουν νέους δρόμους για τον έλεγχο και τον χειρισμό των κβαντικών καταστάσεων σε υπεραγώγιμα υλικά.
