Транспортные свойства, такие как электропроводность, играют важную роль в технических применениях новых материалов и электронных компонентов. Совершенно новые явления возникают, например, когда вы объединяете в компоненте сверхпроводник и структуры нанометрового размера, известные как квантовые точки.
Исследователи из Базельского университета, работающие под руководством профессора Кристиана Шоненбергера, создали такую ??квантовую точку между сверхпроводником и металлом с нормальной проводимостью, чтобы изучить перенос электронов между двумя компонентами.Фактически, должно быть невозможно транспортировать электроны из сверхпроводника через квантовую точку при низких энергиях. Во-первых, электроны никогда не встречаются по отдельности в сверхпроводнике, а всегда встречаются в виде двух или так называемых куперовских пар, которые могут быть разделены только относительно большим количеством энергии. Во-вторых, квантовая точка настолько мала, что за один раз переносится только одна частица из-за силы отталкивания между электронами.
Однако в прошлом ученые неоднократно наблюдали, что между сверхпроводником и металлом все же проходит ток — другими словами, перенос электронов действительно происходит через квантовую точку.Первое свидетельство механизма переноса через квантовую точкуНа основе квантовой механики в девяностые годы были разработаны теории, которые показали, что перенос куперовских пар через квантовую точку вполне возможен при определенных условиях.
Предпосылкой является то, что второй электрон следует за первым очень быстро, а именно в течение времени, примерно оговоренного принципом неопределенности Гейзенберга.Ученые Базельского университета теперь смогли точно измерить это явление.
В своих экспериментах ученые обнаружили точно такие же дискретные резонансы, которые были рассчитаны теоретически. Кроме того, команда, в которую входил докторант Йорг Грамих и его руководитель доктор Андреас Баумгартнер, смогла предоставить доказательства того, что этот процесс также работает, когда энергия излучается в окружающую среду или поглощается из нее.
«Наши результаты способствуют лучшему пониманию транспортных свойств сверхпроводящих электронных наноструктур, которые представляют большой интерес для приложений квантовой технологии», — говорит д-р Андреас Баумгартнер.