Исследователи из Университета штата Пенсильвания и других учреждений продемонстрировали новый метод создания и контроля состояний с модуляцией плотности куперовских пар (CPDM). Это сверхпроводящие фазы, в которых параметр порядка периодически меняется в реальном пространстве, не нарушая трансляционной симметрии.
Для этого они использовали муаровые сверхрешётки в гетероструктурах на основе теллуридов.
Экспериментальная платформа и наблюдение
Учёные создали бинарную гетероструктуру, эпитаксиально нарастив один квинтетный слой (1QL) топологического изолятора Sb₂Te₃ на слой антиферромагнитного FeTe толщиной в шесть элементарных ячеек (6UC).
Сканирующая туннельная микроскопия и спектроскопия (STM/S) выявили образование муаровой сверхрешётки из-за несовпадения гексагональной решётки теллура в Sb₂Te₃ и квадратной решётки теллура в FeTe.
Эта муаровая сверхрешётка пространственно модулирует два сверхпроводящих щеля в билайере.
С помощью джозефсоновской сканирующей туннельной микроскопии и спектроскопии исследователи получили прямое изображение CPDM-состояний в реальном пространстве с длиной волны, соответствующей периодичности муарового узора.
Управление и настройка свойств
Важным достижением работы стала возможность управления этими состояниями.
Заменив Sb₂Te₃ на Bi₂Te₃, учёные смогли контролировать как периодичность, так и величину модуляции плотности куперовских пар.
Это открывает путь к созданию материалов с заданными сверхпроводящими свойствами.
Значение для науки и технологий
Работа демонстрирует эпитаксиальную стратегию синтеза муаровых сверхрешёток из материалов с разной кристаллической симметрией и раскрывает новый механизм инженерии CPDM-состояний в проектируемых билайерных гетероструктурах.
Это расширяет возможности создания экзотических сверхпроводящих фаз, которые могут найти применение в квантовых технологиях и электронике следующего поколения.
Комментариев пока нет — может, вы будете первым?