Физики из ВШЭ усомнились в рекордных 1,5 мкм кросс-андреевского отражения
Тихонов и Храпай из ВШЭ: знак нелокальной проводимости не доказывает преобладание CAR над ECT
Авторы эксперимента с топологическим изолятором и сверхпроводником объявили о рекордных 1,5 мкм кросс-андреевского отражения. Евгений Тихонов и Вадим Храпай из НИУ ВШЭ показали, что делать такой вывод по одному знаку проводимости рано.
Критику физиков ВШЭ после публичной дискуссии признали обоснованной. Её напечатали в том же журнале, где вышла оригинальная работа, в рубрике Matters Arising.
По словам исследователей, напряжения на контактах в эксперименте были недостаточно малыми. Поэтому знак нелокальной проводимости не говорит, какой из двух процессов преобладает.
В чём суть спора
Топологические изоляторы — материалы, в которых ток идёт по тонкому поверхностному слою, а внутри они остаются диэлектриками. Группа Цзюнья Фэна и Ёити Андо взяла длинную проволоку из такого вещества с контактами на концах, а её середину привела в соприкосновение со сверхпроводником.
В такой схеме конкурируют два процесса. При кросс-андреевском отражении (CAR) электрон из одного контакта уходит в сверхпроводник и тянет за собой электрон из другого, так получается куперовская пара. При упругом котуннелировании (ECT) электрон просто переходит из контакта в контакт сквозь сверхпроводник.
Измеряют это через нелокальную проводимость. При совсем малых напряжениях ECT добавляет к ней плюс, а CAR — минус. Авторы увидели минус при равных напряжениях и записали его на счёт CAR.
Расчёты ВШЭ показали: без самозатворного эффекта результат не объяснить. Напряжения деформируют энергетический рельеф, по которому движутся электроны, и вероятности CAR и ECT начинают от них зависеть. В удачной рабочей точке возникает иллюзия, что ток определяют объединяющиеся в пары электроны.
Храпай подчеркнул, что учёным важно было не столько указать на ошибку авторов, сколько напомнить: методология и проверка статей перед публикацией небезупречны. Тихонов добавил, что хорошо, когда такой случай разбирают публично.
Как это проверить
Версию ВШЭ можно испытать через дробовой шум. В похожей системе на полупроводниковых нанопроводах вероятности CAR и ECT почти равны, а их разность — лишь малая флуктуация. Чтобы окончательно решить, действительно ли CAR дальнодействующий, нужны новые измерения.