Hírek

Kondo-felhő szupravezetőkben

Cătălin Paşcu Moca, Ireneusz Weymann, Miklós Antal Werner, and Gergely Zaránd
Kondo Cloud in a Superconductor
Phys. Rev. Lett. 127, 186804 – Published 27 October 2021
 

A cikkben az Elméleti Fizika Tanszék kutatói és lengyel társszerzőjük azt a kérdést tették fel, vajon kialakul-e a szupravezetőkben is az ún. Kondo-felhő. A Kondo-felhő egy érdekes, sokrészecskés kvantumállapot, ami fémekben lévő mágneses szennyezők körül alakul ki - már ha a hőmérsékleti gerjesztések nem verik szét a felhőhöz szükséges finom kvantumos korrelációkat. A Kondo-felhő akadályozza az elektronok mozgását, és emiatt bizonyos  fémek extrém alacsony hőmérsékletre hűtés során nem jobban, hanem rosszabbul kezdik vezetni az elektromos áramot. Nem világos azonban, hogy mi a helyzet szupravezetőknél, ahol az elektronok nem szabadon mozognak, hanem Cooper-párokba rendeződéssel  kondenzálódnak.  A szerzők elméleti jóslata szerint kellően erős kicserélődési kölcsönhatás mellett a fémekben látotthoz hasonló a helyzet: a mágneses szennyezőt teljesen leárnyékolja a kialakuló Kondo-felhő, azonban egy kritikusnál gyengébb kicserélődési kölcsönhatás mellett az árnyékolás nem teljes. 

 
A cikk megkapta a kiemelten érdekes közleményeknek járó ,,Editor's Suggestion'' ajánlást, és egy rövid, közérthető összefoglalót is olvashatunk róla az APS Physics-ben: https://physics.aps.org/articles/v14/s140
 

Elektromechanika grafénben

Hogyan és miért változik egy grafén nanoszerkezet elektromos ellenállása, ha egy nyomáscellába tesszük?

 

A BME Kvantumelektronika csoport ezt a kérdést vizsgálta az ETH Zürich kutatóival közösen. Két, egymáshoz képest elcsavart kétrétegű grafénlapot illesztettek össze, ezt egy nyomáscellába helyezték, és vizsgálták hogy a nanoszerkezet összenyomása milyen hatással van annak elektromos ellenállására. Ennek nyomás- és hőmérsékletfüggését kimérve sikerült következtetni az egzotikus nanostruktúra elektron-sávszerkezetére is. Az új eredmények a Nano Letters folyóiratban jelentek meg. 

 

Bálint Szentpéteri, Peter Rickhaus, Folkert K. de Vries, Albin Márffy, Bálint Fülöp, Endre Tóvári, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Andor Kormányos, Szabolcs Csonka, and Péter Makk

Tailoring the Band Structure of Twisted Double Bilayer Graphene with Pressure
Nano Lett. 2021, 21, 20, 8777 (2021)

 

Optikai egyenirányító

Elektromosan vezérelhető optikai egyenirányító mechanizmust fedeztek fel a BME Komplex Mágneses Szerkezetek csoport kutatói. Publikáció a Physical Review Letters-ben.

 

A kutatócsoport egy nemzetközi együttműködést vezetve vizsgálta egy magnetoelektromos antiferromágnesnek (Ba2CoGe2O7) a terahertzes frekvenciatartományra vonatkozó optikai tulajdonságait. Az anyagban erős irányfüggő fényelnyelést, másnéven optikai egyenirányítást figyeltek meg: a kristály az egyik irányban terjedő sugárzást elnyelte, míg az ellenkező irányban kis gyengítés mellett áteresztette. Kísérletükben elektromos jelekkel vezérelték az optikai egyenirányítás mértékét. A BME kutatói kimutatták, hogy az elektromos tér hatására a mintában található antiferromágneses domének állapota kapcsolható, és ez teszi lehetővé az optikai egyenirányítás elektromos vezérlését. Az új eredmények elősegíthetik például a terahertzes frekvenciatartományban alacsony disszipációval működő kapcsolók létrehozását.

 

J. Vít, J. Viirok, L. Peedu, T. Rõõm, U. Nagel, V. Kocsis, Y. Tokunaga, Y. Taguchi, Y. Tokura, I. Kézsmárki, P. Balla, K. Penc, J. Romhányi, and S. Bordács
In Situ Electric-Field Control of THz Nonreciprocal Directional Dichroism in the Multiferroic Ba2CoGe2O7
Phys. Rev. Lett. 127, 157201 (2021)

Spin-pálya-csatolás vezérlése grafénben

A BME Kvantumelektronika csoport kutatói megmutatták, hogy a grafénbeli spin-pálya-csatolás mechanikai úton is vezérelhető. Új cikk az npj 2D materials and applications folyóiratban.

 

A kutatócsoport honlapja: https://nanoelectronics.physics.bme.hu/Quantum_intro

 

Bálint Fülöp, Albin Márffy, Simon Zihlmann, Martin Gmitra, Endre Tóvári, Bálint Szentpéteri, Máté Kedves, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Jaroslav Fabian, Christian Schönenberger, Péter Makk & Szabolcs Csonka 
Boosting proximity spin–orbit coupling in graphene/WSe2 heterostructures via hydrostatic pressure
npj 2D Materials and Applications volume 5, Article number: 82 (2021)
https://doi.org/10.1038/s41699-021-00262-9

 

 

Makk Péter díjai

A BME Fizika Tanszék docense megkapta a legkiválóbb Bolyai-ösztöndíjasoknak járó MTA Bolyai-plakettet, és az Eötvös Loránd Fizikai Társulat Gyulai Zoltán-díját is. 

 

Andrejev-molekula a Nano Lettersben

A BME Fizika Tanszék kutatói egy újszerű mesterséges molekulát hoztak létre nanoméretű áramköröket használva, extrém alacsony hőmérsékleten. A természetes molekulákban két egymáshoz közeli atom elektronjai át tudnak ugrani egyik atomtörzsről a másikra. A Nano Lettersben publikált mesterséges, ún. Andrejev-molekulában a mesterséges atomok kb. 1000-szer akkorák, mint a természetes atomok, és az elektronok átugrása egy nanoméretű szupravezető elektródán keresztül valósul meg. A szupravezető érdekessége, hogy két elektront nyomtalanul el tud nyelni, majd két elektron ismét vissza tud adni a molekulának. Ez az érdekes folyamat a molekula spektrumát teljesen megváltoztatja, amit sikerült elsőként a BME kutatóinak kimérnie. Az Andrejev-molekula mesterséges atomjait nanoméretű félvezető pálcákban hozták létre, amelyeket Prof. Jesper Nygard (Koppenhágai Egyetem) csoportjában fejlesztettek ki. Az új eredmény fontos lépést jelent a hosszú élettartamú kvantumbitek létrehozásának irányába.

 

Olivér Kürtössy, Zoltán Scherübl, Gergö Fülöp, István Endre Lukács, Thomas Kanne, Jesper Nygård, Péter Makk, and Szabolcs Csonka
Andreev Molecule in Parallel InAs Nanowires
Nano Letters, 2021

Oldalak