Finlandiya, Jyväskylä Üniversitesi, süper iletken ve ferromanyetik kavşaklarda süperiletkenliği tamamen bastırmanın bir yolunu belirleyen uluslararası bir işbirliğinin bir parçası olarak yer almıştır. Yayınlanan sonuçlar Doğa İletişimi kalıcı olmayan süper iletken rastgele erişim anılarının geliştirilmesinin anahtarıdır ve daha fazla enerji tasarruflu bilgi ve iletişim teknolojileri sağlayabilir.
Süperiletkenlik, bazı malzemelerde düşük sıcaklıkta gözlemlenen, kritik sıcaklığın altında yok olan bir dirençle karakterize edilen bir madde durumudur. Süper iletken anahtar, bir elektrik devresindeki akım akışını kesen bir elektrik anahtarına benzer, malzemede süperiletkenliği değiştirmek için bir mekanizmadır.
De Gennes’in süper iletken anahtarı 60 yıl önce yolu gösterdi
1966’da Pierre-Gilles de Gennes, manyetik bir cihazda süperiletkenliği açıp kapatmak için bir mekanizma önerdi. Bu, net manyetik değişim alanının ferromanyetik katmanların mıknatıslama oryantasyonu yoluyla kontrol edilebileceği ferromanyetik izolatörler arasında sandviçlenmiş bir süper iletken içeriyordu.
Süperiletkenin kritik sıcaklığı, ferromanyetik tabakaların mıknatıslanmasının paralel hizalanması için bastırılır. Tersine, ferromanyetik katmanların mıknatıslanması antiparalel olarak hizalanırsa, iki ferromanyetik katmanın süperiletkenlik üzerindeki etkisi iptal edilir.
Doktora sonrası araştırmacı Alberto Hijano, Jyväskylä Üniversitesi’nden “Bu yapılar, süper iletken kritik sıcaklığın mıknatıslama yönelimlerine duyarlılığını göstermiş olsa da, kritik sıcaklıktaki karşılık gelen kaymalar tahmin edilenden daha düşüktü.”
İlk mutlak süper iletken anahtar
Araştırmacılar yakın zamanda, süperiletkenliğin tamamen bastırıldığı ilk de Gennes’in süper iletken anahtarını fark ettiler. Europium sülfür (EUS), yalıtım ferromanyeti ve niyobyum (NB) süper iletken olarak seçildi. Bu anahtarın anahtar elemanı, EUS ve NB arasında örnekte indüklenen büyük yakınlık değişim alanını artıran ek bir altın tabakasıdır. Bu, süper iletkenliğin mutlak açma/kapama değiştirmesini sağlar.
“Bu başarı, uçucu olmayan süper iletken rastgele erişim belleği cihazlarının geliştirilmesinin yolunu açabilir. Mutlak süper iletken anahtar da enerjiyi tasarruf edecektir ve enerji tüketimini büyük ölçüde azaltmak için düşük enerji elektroniklerinde kullanılabilir. Manyetik anahtar mevcut termal anahtarlarda bulunan sürekli ısı yükünü ortadan kaldıracaktır.”
Çalışma Cambridge Üniversitesi, Bask Ülkesi Üniversitesi ve Jyväskylä Üniversitesi arasında bir işbirliği.
