Микроскопические сверхпроводящие участки внутри алмаза образуют своеобразную «мозаику», которая управляет прохождением электрического тока без сопротивления, выяснили ученые из Пенсильванского и Чикагского университетов. По их мнению, открытие поможет создавать квантовые микросхемы нового поколения с заранее заданными свойствами.
Алмаз приобретает свойства сверхпроводника после добавления в его структуру атомов бора, однако физическая природа этого явления долгое время оставалась недостаточно изученной. Исследователи создали высококачественные алмазные пленки и выяснили, что внутри внешне однородного материала формируется сеть из множества микроскопических сверхпроводящих областей.
Именно соединение этих участков в единую структуру позволяет электронам двигаться без потерь энергии. Эксперименты также показали, что расположением и свойствами таких областей можно управлять с помощью температуры, магнитного поля и электрического тока.
Ученые считают, что новое понимание сверхпроводимости в алмазе позволит проектировать материалы для квантовых и электронных устройств с заданными характеристиками. В перспективе это поможет объединить на одном чипе различные квантовые технологии и повысит энергоэффективность вычислительных систем.
