Исследователи из центра MANA института NIMS (Япония) сообщили, что ступеньки высотой в один атом направляют квантовые вихри в сверхпроводнике: вдоль них вихри двигались более чем в 1000 раз легче, чем поперёк.
Разницу в подвижности оценивали по электрическому сопротивлению в четырёхконтактной схеме. Образец — атомарно тонкий слой индия на кремниевой поверхности Si(111) с регулярными ступеньками.
Положение вихрей и структуру поверхности наблюдали сканирующим туннельным микроскопом. Тысячекратная разница получена при определённых условиях: эффект регулируется температурой и магнитным полем.
При индукции примерно от 0,10 до 0,20 Тл энергетический барьер для движения вдоль ступенек падал практически до нуля. Вихри свободно шли вдоль них без закрепления на дефектах, а поперёк движение оставалось значительно более затруднённым.
При самых низких температурах заметную роль в движении вихрей начинало играть квантовое туннелирование. Это тоже интересно для дальнейших исследований.
Раньше такой контроль реализовать не удавалось, а в двумерных сверхпроводниках, перспективных для электроники, было ещё сложнее. Для практического применения нужны дальнейшие разработки.