17 июня 2025

Ученые МФТИ и их зарубежные коллеги раскрыли природу аномальных эффектов в джозефсоновских переходах

Ученые МФТИ и их зарубежные коллеги раскрыли природу аномальных эффектов в джозефсоновских переходах
Визуализация структуры и характеристик гибридных сверхпроводящих переходов с аномальными транспортными свойствами

Сотрудники Центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий МФТИ к.ф.-м.н. Александр Фролов и д.х.н. Лада Яшина вместе с учеными из National University of Singapore, Stockholm University, National Institute of Material Science (Япония) и Nanyang Technological University опубликовали исследование в журнале Science Advances.

В статье "Non-Majorana origin of anomalous current-phase relation and Josephson diode effect in Bi₂Se₃/NbSe₂ Josephson junctions" авторы изучили джозефсоновские переходы (JJ) на основе топологического изолятора Bi₂Se₃ и сверхпроводника NbSe₂. Они обнаружили аномальную зависимость тока от фазы (CPR) и джозефсоновский диодный эффект — невзаимный сверхпроводящий ток.

Ключевые выводы:

Аномальные эффекты связаны с неравномерным распределением сверхтока, а не с гипотетическими майорановскими состояниями (MBS), как предполагалось ранее.

Измерения CPR в магнитном поле — мощный инструмент для анализа сверхпроводящих устройств.

Результаты открывают пути для создания невзаимной сверхпроводящей электроники.

Исследование ставит под сомнение прежние интерпретации аномалий в JJ и предлагает новые подходы для квантовых технологий.