Los sistemas híbridos magnético-superconductores son clave para desbloquear el superconductor topológico. El estado de superconductor topológico podría contener modos de Majorana y tiene potencial para aplicaciones en computación cuántica tolerante a fallos. Sin embargo, construir interfaces estables y controlables entre materiales magnéticos y superconductoras sigue siendo un desafío.

Los sistemas tradicionales a menudo enfrentan problemas como desajuste de redes cristalinas, interacciones interfaciales complejas y desorden, que pueden enmascarar las características de los estados topológicos o simularlos con fenómenos triviales. Lograr un control preciso de las estructuras magnéticas a escala atómica ha sido un desafío a largo plazo en este campo.

Los investigadores publicaron un artículo en la revista Materials Futures, desarrollando una nueva estructura heterogénea de submonocapa CrTe₂ / NbSe₂. Al depositar finamente Cr y Te sobre un sustrato de NbSe₂, observaron un proceso de crecimiento en dos etapas: primero se forma una capa comprimida de Cr-Te con constante de red de 0,35 nm, seguida de una monocapa de CrTe₂ atómicamente plana con constante de red de 0,39 nm. El recocido de la capa Cr-Te desencadena una reconstrucción de liberación de tensión, formando un patrón de franjas con momentos magnéticos localizados en los bordes, creando efectivamente cadenas magnéticas unidimensionales.

La espectroscopía de túnel escaneado (STS) confirmó la existencia de estos momentos magnéticos y los estados Yu-Shiba-Rusinov (YSR) en los bordes, destacando la interacción entre los átomos magnéticos Cr y el sustrato superconductor NbSe₂. Esta estructura inducida por tensión periódica tunable proporciona una plataforma prometedora para la exploración de la computación cuántica topológica y los modos de Majorana.

Mirando hacia el futuro, el equipo planea optimizar el control de tensión mediante recocido, ingeniería de sustratos y técnicas de modulación dinámica, perfeccionando aún más la plataforma. Las investigaciones futuras explorarán cómo personalizar estas cadenas magnéticas unidimensionales para aplicaciones cuánticas específicas, con el potencial de detectar superconductor topológico y modos de Majorana. Estudios estadísticos a gran escala y técnicas avanzadas de medición resuelta en espín revelarán las complejas relaciones entre tensión, magnetismo y superconductividad en este sistema.

Este trabajo marca un paso importante hacia la práctica en la tecnología cuántica. La estructura heterogénea CrTe₂ / NbSe₂ utiliza el desajuste de red para construir cadenas magnéticas unidimensionales, proporcionando una plataforma de materiales versátil para la espintrónica cuántica y la computación cuántica topológica.

NbSe₂ ofrece capacidades de modulación magnética a nanoescala, combinadas con su fuerte superconductividad, lo que promete avances en el diseño de dispositivos cuánticos de próxima generación. Esta investigación abre nuevas vías para la aplicación de la ingeniería de tensión en materiales para la ciencia cuántica.