銅酸化物超電導体における層間電荷輸送の二方向性超高速電場ゲーティング

銅酸化物超電導体では、面間トンネリングによって三次元超伝導輸送が可能になる。しかし、面間で秩序パラメーター相の勾配ができると、層間トンネル振幅は減少する。そのため、c軸に沿って強電場を印加すると、c軸に沿った層間超伝導は弱くなる可能性がある。本論文で我々は、高電場単一サイクルテラヘルツパルスを利用して、La_1.84Sr_0.16CuO₄における層間結合をゲーティングしている。我々は、超伝導状態と抵抗状態の間に振動を生じさせ、クーパー対の密度を減少させずに、プラズモン応答のオンオフを切り替えている。面内超伝導が摂動を受けていないことから、超伝導の次元性が時間に依存する非平衡状態の存在が明らかになっている。ゲーティング周波数は電場強度によって決まる。超伝導の非散逸的二方向ゲーティングは、超高速ナノエレクトロニクスへのデバイス応用に興味深いものであり、非線形テラヘルツ物理がナノプラズモニクスやアクティブ・メタマテリアルにどのように恩恵をもたらすかを示す一例となる。