Superconductividad de ruptura de simetría de tiempo entre superconductores de cuprato retorcido

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada
• Ciencias de los materiales
• Superconductividad

Sus antecedentes:

• Las interfaces retorcidas de van der Waals (vdW) en cristales de cuprato permiten la ingeniería de propiedades superconductoras.
• Las uniones de Josephson (JJ) son cruciales para la electrónica superconductora y los dispositivos cuánticos.

Objetivo del estudio:

• Construir e investigar las uniones retorcidas de vdW Josephson (JJs) en cristales de cuprato.
• Explorar el control de los parámetros de orden superconductores y la simetría de reversión del tiempo (TRS) en estas interfaces de ingeniería.

Principales métodos:

• Utilizó una técnica de ensamblaje criogénico para crear interfaces atómicamente nítidas entre los cristales Bi₂Sr₂CaCu₂O₈₊.
• VdW JJ torcidos fabricados con ángulos de giro cercanos a 45°.
• Se analizó el comportamiento de la unión utilizando pasos fraccionarios de Shapiro y patrones de Fraunhofer.

Principales resultados:

• Logrado de alta calidad torcido vdW JJs acercándose a los límites intrínsecos.
• Fenómenos observados consistentes con dos estados básicos degenerados relacionados por simetría de reversión del tiempo (TRS) cerca de un giro de 45°.
• Se demostró la ruptura controlada del TRS para cambiar entre estados básicos, realizando diodos Josephson libres de campo magnético.

Conclusiones:

• Diseñó diodos Josephson basados en interfaces de cuprato retorcido.
• Estableció un método para la manipulación controlable de la simetría de reversión del tiempo en dispositivos superconductores.
• Se abrieron caminos para el desarrollo de dispositivos topológicos de mayor temperatura.