Td-MoTe₂薄膜

无磁场超导二极管

在无序的非中心对称超导体中，通过涡旋棘轮效应在弱磁场下实现高效非互易输运，且最强的面内非互易效应并非出现在磁场垂直于电流的常规方向。

Du, Wanshun · Chen, Weipeng · 周杨波 · Tengfei, Zhou · Liu, Guangjian · Xiao, Zhenyang · Zhang, Zongteng · Zichuan, Miao · Jia, Hao · 刘松 · 赵悦 · 张振生 · Chen, Tingyong · Wang, Ning · 黄文 · Tan, Zhenbing · Chen, Jingjing · 俞大鹏

Physical Review B 2024

参数信息

二极管效率

20 %

磁手性各向异性系数

5.9e8 T^-1 A^-1

技术优势

弱磁场即可工作

在毫特斯拉量级的面外磁场下即可获得接近20%的二极管效率，降低了对高场磁体的依赖。

无序反而增强整流

无序非中心对称超导体中自然出现的涡旋棘轮效应显著增强了面外磁场下的整流效率。

面内非互易方向异常

最强的面内非互易效应并非出现在磁场垂直于电流方向时，揭示了Td-MoTe₂中自旋轨道耦合的不对称结构。

应用场景

• 超导二极管：用作无耗散整流元件，替代传统半导体二极管。
• 非互易输运：利用非互易电阻实现单向导电，用于电流方向控制。
• 微弱磁场测量：在毫特斯拉磁场下即可产生显著非互易信号，适于微弱磁场探测。
• 超导电路：作为无耗散二极管集成到超导电路中，实现单向电流。