
Российские ученые значительно усовершенствовали сверхпроводящий диод, который является ключевым элементом современной электроники. Эти диоды, функционирующие как «дорожные клапаны», позволяют электрическому току проходить только в одном направлении и используются в смартфонах и ноутбуках.
Созданный ими сверхпроводящий диод обладает высокой эффективностью и работает без потерь энергии, благодаря чему можно минимизировать энергетические потери, которые возникают в традиционных электрониках при превращении энергии в тепло. Это достижение открывает новые горизонты для разработки компонентов следующего поколения для компьютеров.
Ученые из МФТИ и Института теоретической физики имени Ландау создали микроскопическую квантовую систему (СКВИД), объединив два различных сверхпроводящих элемента. Изначально её свойства были стандартными, однако все изменилось при воздействии микроволнового излучения.
В этом режиме диодный эффект, при котором проводимость различается в разные стороны, стал проявляться с гораздо большей силой. Исследователи сравнили это с дверью, которая легче открывается под действием ветра в одну сторону. Они обнаружили столь заметную асимметрию на так называемых ступеньках Шапиро — особенностях поведения системы под микроволновым излучением.
Схемы, использующие данный эффект, смогут передавать и обрабатывать сигналы без потерь. Это особенно актуально для центров обработки данных, телекоммуникационного оборудования и высокоточных научных приборов.
Результаты этого исследования могут послужить основой для создания передовых типов сенсоров. Высокая чувствительность системы к микроволновому излучению открывает новейшие возможности для разработки сверхточных датчиков в медицине, таких как магнитоэнцефалография, которая отслеживает мозговую активность, а также в системах безопасности.
Источник: @vremyavperedrus