У надпровіднику UTe2 виявили електрично керований ефект пам'яті

У кристалах важкоферміонного надпровідника UTe2 дослідники виявили ефект пам'яті, який можна перемикати електричним струмом. Як повідомляє Nature, після різкої зміни струму матеріал переходив у довготривалий стан із вищою критичною густиною струму, а контрольоване зниження струму дозволяло повернути його до початкового стану.

Два стани надпровідника

Ефект спостерігали за температури 50 мілікельвінів у магнітному полі, спрямованому вздовж кристалографічної осі b. У проміжній області між двома надпровідними фазами UTe2, позначеними як SC1 і SC2, різке зменшення струму від великого значення до нуля підвищувало критичну густину струму Jc. Це означає, що матеріал міг витримувати більший струм без появи напруги.

Новий стан зберігався щонайменше кілька годин. У вимірюваннях автори обирали значення струму, за якого перемикання між звичайним і станом пам'яті змінювало напругу між ненульовим та нульовим рівнями. Такі стани потенційно можна позначати як 0 і 1 для задач обчислювальної пам'яті.

Межі ефекту та способи керування

Силу ефекту можна було змінювати амплітудою, тривалістю та швидкістю спаду збуджувального струму. Сильніші впливи створювали більші гістерезисні петлі, доки показник не досягав насичення. За температур нижче 0,4 K ефект був виразним, а за температур понад приблизно 0,6 K петлі закривалися. Це відбувалося значно нижче від критичної температури надпровідності UTe2, яка за нульового поля становить 2,1 K.

Під час вимірювань у магнітних полях до 30 тесла ознаки пам'яті з'являлися приблизно від 7 тесла та зникали після переходу матеріалу до фази SC2, поблизу 20 тесла залежно від зразка. За поля близько 30 тесла, коли UTe2 повністю перебував у фазі SC2, ефекту не виявили. Автори пов'язують спостережене явище з конкуренцією двох різних вихрових структур, властивих окремим надпровідним фазам.