Российские и французские исследователи представили новый метод сканирующей квантовой вихревой микроскопии (Scanning Quantum Vortex Microscopy, SQVM), позволяющий наблюдать и управлять одиночными квантовыми вихрями Абрикосова в сверхпроводящих плёнках с нанометровой точностью. Разработка принадлежит группе Центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий МФТИ при поддержке Российского научного фонда.
Суть открытия
Учёные показали, что с помощью специально подготовленного магнитного зонда можно создавать и перемещать отдельный сверхпроводниковый вихрь, а затем использовать его как «функциональный датчик» для картирования дефектов материала. На плёнках ниобия толщиной от 50 до 240 нм методика продемонстрировала пространственное разрешение порядка 20 нм — величину, соизмеримую с длиной когерентности этого материала.
Исследователи подчёркивают, что SQVM обеспечивает возможность прямой визуализации пиннингового потенциала — энергетического рельефа, определяющего движение и закрепление вихрей. Таким образом стало возможно «увидеть» микро и нанодефекты, влияющие на свойства сверхпроводника, с точностью, которая ранее считалась недостижимой для подобных методов.