作者斯蒂芬·布罗迪基，维也纳大学 传统的日本篮子编织图案(带眼睛的篮子)启发了高温超导体中氦离子显微镜产生的一系列磁通量子陷阱
锚定的磁通量子用蓝色的数字表示(基于磁通量子的符号φ0)，紫色的磁通量子被它们的邻居像笼子一样困住(维也纳大学的贝恩德·艾克纳)
高温超导体的特性可以通过引入人工缺陷来调整
维也纳大学物理学家沃尔夫冈·朗的一个国际研究小组成功地制造了世界上密度最大的复杂纳米阵列，用于固定通量量子——通量子
这是通过在图宾根大学用氦离子显微镜照射超导体实现的，这项技术最近才出现
研究人员受到日本传统篮子编织艺术的启发
该研究结果最近发表在美国化学学会的期刊《应用纳米材料》上
超导体如果冷却到一定的临界温度以下，就可以不带损耗地传输电流
然而，纯超导体不适合大多数技术应用，只能在受控引入缺陷之后
大多数情况下，这些缺陷是随机分布的，但如今，这种缺陷的定制周期性排列变得越来越重要
超导体中磁性量子物体的陷阱和笼子 磁场只能穿透超导体的量子化部分，也就是所谓的磁通量子
如果超导性在非常小的区域被破坏，磁通量子就正好固定在这些地方
有了这种缺陷的周期性阵列，就可以产生二维“流子晶体”，这是许多有趣研究的模型系统
这些缺陷作为磁通量子的陷阱，通过改变容易获得的参数，可以研究许多效应
“然而，有必要实现非常密集的缺陷排列，这样磁通量子就可以相互作用，理想的距离是100纳米以下，比一根头发的直径小一千倍，”维也纳大学的贝恩德·艾克纳解释说
研究人员特别感兴趣的是复杂的周期性排列，例如在当前的研究中研究的准鹿儿岛缺陷图案，其灵感来自传统的日本篮子编织艺术
kagomé图案的竹条纹被一系列间距为70纳米的缺陷所取代
这种人造纳米结构的独特之处在于，不仅每个缺陷可以锚定一个磁通量子，而且形成近似圆形的磁通量子链，这反过来保持捕获在它们中间的仍然自由的磁通量子
这种磁通笼基于磁通的相互排斥，可以通过改变外部磁场来打开或锁定
因此，它们被认为是用磁通实现低损耗和快速超导电路的一个有前途的概念
用氦离子显微镜研究高温超导体的纳米结构 图宾根大学的一种新设备——氦离子显微镜使这项研究成为可能
尽管氦离子显微镜的工作原理与扫描电子显微镜相似，但由于氦离子的波长要小得多，它提供了以前无法比拟的分辨率和景深
“有了氦离子显微镜，超导特性可以在不移除或破坏材料的情况下进行定制，这使我们能够在高温超导体中产生磁通子阵列，其密度在全球范围内无与伦比，”图宾根的埃伯哈德·卡尔斯大学的迪特·科尔强调说
科学家们现在正计划进一步开发用于更小结构的方法，并测试各种理论上提出的磁通量子电路概念
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