许多超导体系表现破缺的时间反演对称性，这种反演对称性表现超导二极管效应，这种超导二极管效应与半导体的p-n异质结二极管效应不同。超导二极管效应以低功耗电路作为基础，并且通过Josephson二极管效应（JDE）能够实现保护量子比特的能力。目前见诸报道的超导二极管效应和JDE效应通常只能够在非常低的温度（~4 K）才能够实现，这严重的限制其应用场景。

有鉴于此，塔塔基础研究学院Mandar M. Deshmukh、Sanat Ghosh等在Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ中构筑人工Josephson结，而且实现了高达77 K的JDE效应。

本文要点：

（1）

JDE对幅度以及对转换电流分布情况表现不对称变化现象，在角度为45°这种不对称效应达到最大值。

（2）

我们研究发现这种不对称效应能够通过在垂直于材料结的方向施加一个较小的磁场方式，这种不对称效应的产生是因为Josephson现象和Abrikosov涡流之间的相互作用。测试结果显示在20 K的不对称效应达到60 %。这项研究结果有助于在液氮温度实现超导Josephson电路。

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Ghosh, S., Patil, V., Basu, A. et al. High-temperature Josephson diode. Nat. Mater. (2024)

DOI: 10.1038/s41563-024-01804-4

https://www.nature.com/articles/s41563-024-01804-4