具有单向导电特性的二极管是电子电路中最基本的单元器件之一，几乎存在于所有的电子电路和芯片中，其发展对现代电子信息社会的进步起到了巨大的推进作用。对于常见的半导体二极管，由于半导体材料本身存在有限的电阻，二极管工作时不可避免的存在能量损耗。而超导二极管因其具有单向超流输运（单向零电阻）的特性（图1），在电子学领域有着巨大的应用潜力。超导二极管效应的出现通常依赖于空间反演对称性和时间反演对称性的同时破缺。但是一直以来，该效应与对称性之间的深入关系仍然不清楚，所以实现超导二极管的调控一直是超导电子学领域的一大难点。
近日，37000cm威尼斯吴培亨院士团队的王永磊教授和王华兵教授等设计出了具有空间反演“反对称性”和“反对称性破缺”的磁势场，成功的实现了非常规的超导二极管效应，并展示了产生和调控奇异超导效应的新方法。以上这些发现都表明反对称性和反对称性破缺在探索非常规超导特性中的关键作用，不但为设计新型超导电子学器件提供了新的原理，也是设计和研究其他磁性准粒子（如斯格明子）和电子（设计具有反对称性及其破缺的周期性电势场）系统的新奇非互易效应提供了新的思路。
图2：通过空间反演对称性破缺和反对称性破缺实现的非常规超导二极管效应
该研究成果近期以《Unconventional Superconducting Diode Effects via Antisymmetry and Antisymmetry Breaking》为题发表于Nano Letters期刊上。电子学院李冲、博士后吕阳阳和岳文诚为共同第一作者，董思宁研究员、王华兵教授和王永磊教授，以及安特卫普大学的Milorad Milosevic教授为共同通讯作者。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省科技厅、自旋芯片与技术全国重点实验、紫金山实验室等的支持。
文章连接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c05008
该研究组欢迎对物理和电子学研究充满热情的有志青年申报硕士/博士研究生、博士后及专职科研岗职位！特别欢迎有凝聚态物理和微波技术学习背景的学生加入！联系人：王永磊，yongleiwang@nju.edu.cn
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