موصل فائق من النوع الأول يكسر تناظر الزمن للمرة الأولى

تم التعديل بواسطة: Svitlana Velhush

في مختبر المعهد الهندي IISER Bhopal، صنع العلماء بلورات من ثنائي أنتيمونيد الإتربيوم YbSb₂ ورصدوا سلوكًا غير متوقع: انتقلت المادة إلى الحالة الموصلة فائقة التوصيل عند درجة حرارة تقارب سالب 272 درجة مئوية، وفي الوقت نفسه ولّدت تلقائيًا حقولًا مغناطيسية داخلية دقيقة.

تُقسَّم الموصلات الفائقة العادية إلى فئتين بحسب استجابتها للحقل المغناطيسي. فالنوع الأول يفقد التوصيل الفائق فجأة عند عتبة معينة، أما النوع الثاني فيسمح بنفاذ الدوامات المغناطيسية. وحتى الآن، كان كسر تناظر انعكاس الزمن — أي أن تبدو قوانين الفيزياء مختلفة عند عكس مسار الزمن — يُعدّ سمةً للموصلات الفائقة غير التقليدية من النوع الثاني وحده.

في تجربة مطيافية دوران الميون دون حقل خارجي، رصدت الأجهزة ظهورًا تلقائيًا لحقول مغناطيسية في اللحظة نفسها التي حدث فيها الانتقال إلى الحالة الموصلة فائقة التوصيل. وهذا دليل مباشر على كسر تناظر الزمن، لأن الحقل المغناطيسي يغيّر اتجاهه عند عكس الزمن.

أكدت قياسات إضافية للسعة الحرارية والمقاومة أن YbSb₂ يبقى موصلًا فائقًا كلاسيكيًا من النوع الأول ذا فجوة محظورة تمامًا. وتشكّل الإلكترونات فيه أزواج كوبر الثلاثية غير التقليدية، التي لا يلغي لفّاها أحدهما الآخر، فتولّد عزمًا مغناطيسيًا خاصًا بها.

أظهرت الحسابات النظرية أن المادة تنتمي إلى المعادن الطوبولوجية، وأنها قادرة على دعم أنماط ماجورانا عديمة الفجوة على سطحها — وهي جسيمات شبه أولية تكون مضاداتها نفسها. وهذه الحالات مقاومة للاضطرابات الخارجية وواعدة للحوسبة الكمومية.

يكشف الاكتشاف أن خصائص كمومية غير عادية قد تختفي حتى في موصلات فائقة «بسيطة» من النوع الأول، ما يوسّع دائرة المواد المتاحة للتقنيات المستقبلية.

15 مشاهدات

المصادر

  • Physicists Find a Superconductor That 'Breaks' The Symmetry of Time – A First For Its Kind

التعليقات

اقرأ المزيد من المقالات حول هذا الموضوع:

هل وجدت خطأً أو عدم دقة؟سننظر في ملاحظاتك في أقرب وقت ممكن.