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當磁場施加于手性超導納米管上時，電信號只能單向傳播。左圖為原理示意圖，右圖為電子顯微鏡觀察到的單個二硫化鎢納米管。

科研人員組成的團隊在最近一期的《Nature Communication》上發表了關于首次發現手性超導現象的論文。

手性材料擁有與其對稱，但又不同的鏡像材料，就像左手和右手雖然看似相同，其實互為鏡像，并不能重疊為一。超導材料則可以在低溫下實現零電阻，手性超導材料整合了以上2個特性。

手性超導材料的實驗存在諸多挑戰。盡管碳納米管是一種易得的手性材料，同時也具有超導性質，然而迄今為止，科學家只在大量碳納米管形成的組織中觀察到超導特性，卻還沒有在單根碳納米管中觀測到超導特性。

該工作最重要的突破在于：首次在單獨的納米管中實現了超導。這使得人類可以進一步研究管狀或者手性等材料結構特征，會對超導特性產生哪些影響。

該實驗之所以能成功，得益于這種全新的二維納米材料——二硫化鎢，它也是目前唯一能夠進行手性納米材料實驗的材料。二硫化鎢在電子技術、激光技術和其他領域具有很多潛在用途。

科學家首先把納米管冷卻到5.8凱爾文（約合攝氏零下267度），讓材料進入超導態。作為手性材料的二硫化鎢納米管，可以在低溫下通過一種被稱為“離子液體門極化”（liquid ionic gating）的實驗手段，呈現出超導特性。

接下來，研究團隊給納米管施加外部磁場，磁力線方向與納米管平行。這時，他們發現，有微弱的不對稱信號，從納米管的一段流向另一端。而這些信號在非手性超導材料中是極其微弱。

研發人員表示，非對稱電流僅僅在磁力線平行于納米管時才會出現。如果沒有磁場，那么電流是對稱的。從理論上來說，即便納米管處于非超導態，平行磁場也可以激發非對稱電流，但是科學家并沒有在實驗中觀測到。

目前，科學家并不完全清楚手性超導納米管中非對稱電流的產生原因，而這些相關機制將是他們未來研究的重點之一。研究團隊將進一步深入探索手性和超導性的關系。

盡管目前討論手性超導的應用可能還為時尚早，科學家們還是將手性超導現象和現有技術進行了對比。

而明顯可見的是，手性超導類似于二極管的單向導通效應，因此應該可以用來制造超導電路中的超導二極管。