원자와 원자로 구성된 양자점에서 근접 초전도성 발견(함부르크 대학)

<요약>

초전도체와 전자 접촉하는 갭리스 물질은 계면 근처의 영역에서 근접 유도 초전도성을 획득합니다.

 

Numerous proposals build on this addition of electron pairing to originally non-superconducting systems and predict intriguing phases of matter, including topological odd-frequency, nodal-point or Fulde–Ferrell–Larkin–Ovchinnikov  superconductivity.

많은 제안은 원래 초전도가 아니었던 시스템에 전자 쌍의 추가를 기반으로 구축되었으며 토폴로지컬 홀수 주파수, 노드 초전도 또는 Frude Ferrel Lakin Offtinikov 초전도와 같은 흥미로운 물질 위상을 예측하고 있습니다.

 

Here we investigate the most miniature example of the proximity effect on only a single spin-degenerate quantum level of a surface state confined in a quantum corral on a superconducting substrate, built atom by atom by a scanning tunnelling microscope

이번에는 주사형 터널 현미경에 의해 원자별로 구축된 초전도 기판 상의 양자 둘레에 갇힌 표면 상태의 단일 스핀 축퇴 양자 준위에 대한 근접 효과의 가장 작은 예를 조사했습니다.

 

출처:&nbsp;https://www.learnatnoon.com/s/en-pk2/what-is-fermi-energy-in-physics/

Whenever an eigenmode of the corral is pitched close to the Fermi energy by adjusting the size of the corral, a pair of particle–hole symmetric states enters the gap of the superconductor

코랄의 크기를 조정하여 코랄의 고유 모드가 페르미 에너지에 가깝게 피치될 때마다 입자-정공 대칭 상태 쌍이 초전도체의 간격으로 들어갑니다

 

We identify these as spin-degenerate Andreev bound states theoretically predicted 50 years ago by Machida and Shibata, which had—so far—eluded detection by tunnel spectroscopy but were recently shown to be relevant for transmon qubit devices

우리는 이들이 50년 전에 마치다와 시바타에 의해 이론적으로 예측된 ​​스핀 축퇴 안드레예프 속박 상태라고 확인했습니다. 지금까지 터널 분광법으로는 검출할 수 없었지만, 최근에는 트랜스몬 양자 비트 디바이스와 연관된 것으로 나타났습니다.

 

We further find that the observed anticrossings of the in-gap states are a measure of proximity-induced pairing in the eigenmodes of the quantum corral

또한, 관찰된 갭 안 상태의 역교차가 양자 둘레의 자체 상태에서 근접 유도 페어링의 척도임을 발견하였습니다.

 

Our results have direct consequences on the interpretation of impurity-induced in-gap states in superconductors, corroborate concepts to induce superconductivity into surface states and further pave the way towards superconducting artificial lattices.

우리의 결과는 불순물로 인한 초전도체의 갭 안 상태의 해석에 직접적인 영향을 미치고, 초전도를 표면 상태로 유도하는 개념을 뒷받침하며 초전도 인공 격자에 대한 길을 열었다고 생각합니다.

 

본문 출처: https://www.nature.com/articles/s41586-023-06312-0

(Proximity superconductivity in atom-by-atom crafted quantum dots)

 

<결론>

 현재 양자역학 이론상으로 고전압 초전도체가 가능함을 설명하는 것으로 보입니다. 사실 저도 완벽하게 이해하지 못했습니다. 그도 그럴 것이 저 짧은 초록에서만 모르는 단어가 12개나 됩니다. 각 단어별로 설명을 덧붙이고 싶었지만 한국에서 그것과 관련해서 설명한 자료가 전혀 없었습니다. 그 정도로 한국 사람들이 기초과학 분야에 관심이 없다는 뜻이겠지요. LK99과 이 논문이 동 시대에 나타난 것은 우연히 아니라고 생각합니다.