Supresión de la superconductividad mediante terahertzios mejorados por nanojuntas

Área de la Ciencia:

• Física de la Materia Condensada
• Ciencia de Materiales
• Optoelectrónica

Sus antecedentes:

• La superconductividad está limitada a frecuencias de terahertzios (THz) debido a la ruptura de pares de Cooper.
• Normalmente se requieren fotones de alta energía o campos THz fuertes para romper los pares de Cooper, lo que dificulta las aplicaciones prácticas.

Objetivo del estudio:

• Investigar un método novedoso para controlar la superconductividad a frecuencias de terahertzios.
• Explorar el uso de películas superconductoras integradas con nanouniones para aplicaciones de THz.

Principales métodos:

• Fabricación de películas de óxido de cobre de bario y gadolinio (GdBCO) integradas con nanouniones metálicas de 15 nm.
• Aplicación de campos THz incidentes a bajas intensidades de campo eléctrico (60 V/cm) y temperaturas (20 K).
• Análisis de las constantes ópticas para determinar el estado superconductor.

Principales resultados:

• Se observó la ruptura de pares de Cooper en películas de GdBCO con nanouniones a 20 K bajo campos THz bajos.
• La película integrada con nanounión exhibió constantes ópticas características de un estado no superconductor.
• El efecto observado se atribuyó a los campos THz mejorados por nanouniones que entregan energía ponderomotriz, no a calentamiento o daño.

Conclusiones:

• Se estableció una vía no térmica y de bajo campo para controlar la superconductividad.
• Este avance abre oportunidades para dispositivos optoelectrónicos superconductores de alta sensibilidad, como detectores de un solo fotón THz.