새로운 독창적인 인터페이스 덕분에 고온 초전도체의 현실이 한 단계 더 가까워졌습니다.

한 연구팀이 초전도체(저온에서 전기 저항이 0인 물질)와 키랄 물질 사이의 독특한 인터페이스를 설계했습니다. 새로운 인터페이스는 전자의 스핀에 영향을 미치는 자기장인 Zeeman 필드를 상당히 강화했습니다. 이 기술은 전자, 에너지, 그리고 가장 중요한 양자 컴퓨팅과 같은 분야에서 새롭고 혁신적인 응용 분야의 핵심이 될 수 있습니다.

기존의 초전도체와 강한 스핀-궤도 결합을 나타내는 물질을 결합한 새로운 초전도 물질입니다. 전자의 스핀과 궤도 운동 사이의 결합으로 인해 발생하는 이러한 상호 작용은 초전도 물질 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 인터페이스는 초전도체 표면에서 스핀 분극을 유도하고 자기 기원 준입자 상태를 생성합니다.

준입자 상태는 특히 자기장의 영향을 받는 상태입니다. 이러한 상태는 전자와 자기장 사이의 상호 작용이 강한 물질에서 발생할 수 있습니다. 이러한 효과는 물질의 구조적 키랄성이 전자의 스핀 및 궤도 각 운동량에 영향을 미치는 키랄성 유도 스핀 선택성(CISS)의 개념과 관련이 있습니다. CISS는 초전도 물질에서 전자의 스핀을 제어하는 방법을 제공하기 때문에 초전도 스핀트로닉스 및 위상학적 초전도성을 개발하는 데 중요합니다.

이 두 물질 사이의 인터페이스를 엔지니어링함으로써 연구원들은 초전도 특성을 향상시킬 수 있었습니다. 결과 물질은 또한 자기장에 대한 더 높은 내성을 보여 주었는데, 이는 그 자체로 많은 실제 응용 분야에서 중요한 요소입니다. 예를 들어, 양자 시스템이 환경과 상호 작용할 때 발생하는 결맞음 현상을 제거할 수 있습니다.

의미는 무엇입니까? 이 신기술은 주변 조건에 가까운 온도에서 작동하는 고온 초전도체 개발에 기여할 수 있습니다. 기존 초전도체는 극도로 낮은 온도에서만 작동한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 전도대에 도달할 정도로 온도가 상승하면 초전도는 발생하지 않습니다. 따라서 상기 인터페이스를 기반으로 하는 미래의 재료는 에너지 전달 및 저장을 재정의할 뿐만 아니라 고성능 전자 장치와 같은 보다 강력하고 효율적인 전자 장치를 만들 수 있습니다. 트랜지스터.

마지막으로, 이 신소재의 강화된 스핀-궤도 결합은 위상학적 특성을 지닌 이국적인 초전도 상태의 실현으로 이어질 수 있습니다. 이국적인 상태는 전자적 특성과 대칭성 측면에서 기존 초전도체와 다릅니다. 이러한 상태는 앞서 언급한 바와 같이 정보 처리 및 양자 계산의 잠재력으로 인해 집중적인 연구 관심의 대상이었습니다.

연구원들은 그들의 발견이 초전도 분야에 대한 추가 연구를 자극하고 가까운 미래에 새로운 길을 열 것이라고 믿습니다. 참고로 초전도체를 이용한 최초의 상업용 MRI 시스템은 1980년대 초에 도입되었습니다. 말할 필요도 없이 이는 획기적인 기술이었으며 미래의 애플리케이션은 그 유산을 토대로 구축되기를 바랍니다.

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