Исследователи из Германии показали, что возможность активировать сверхпроводимость при помощи лазерного луча можно интегрировать на микрочип. Такая технология откроет путь создания оптико-электронных устройств. Попутно ученые сделали важное наблюдение одного из ключевых свойств сверхпроводимости, которое расширяет понимание и перспективы использования тонких фотовозбужденных пленок.

Команда ученых из Института структуры и динамики вещества занимается исследованием оптического управления веществами для получения сверхпроводимости при высоких температурах. Эта стратегия дает хорошие результаты для ряда квантовых материалов, включая купраты. В данном случае, они провели нелинейную терагерцовую спектроскопию на микрочипе, открывающую путь к измерениям в масштабе пикосекунд (одной триллионной секунды), пишет Science Daily.

Для этого они присоединили тонкие пленки купрата К₃С₆₀ к фотопроводящим переключателям c копланарными волноводами. При помощи лазерных импульсов они воздействовали на переключатель и послали через материал один импульс электрического тока. Пройдя через материал со скоростью в половину скорости света, импульс достиг другого переключателя, который выполнял функции детектора, фиксирующего характеристики электрических сигнатур сверхпроводимости и прочую важную информацию.

Подвергнув пленку К₃С₆₀ одновременному воздействию света в среднем ИК-диапазоне, исследователи смогли наблюдать нелинейные изменения в токе в оптически возбужденном материале. Прежде в нем не измерялись важные характеристики сверхпроводимости: ни поведение критического тока, ни эффект Мейснера. Более того, ученые открыли также состояние К₃С₆₀, напоминающее состояние так называемого гранулированного сверхпроводника, который состоит из слабо связанных между собой островков сверхпроводимости.

«Мы разработали техническую платформу, идеально подходящую для изучения нелинейного транспорта вне состояния равновесия, вроде аномальных эффектов Холла, андреевского отражения и других», — заявил руководитель научной группы Ван Эринь.