Dans le laboratoire de l'institut indien IISER Bhopal, des scientifiques ont synthétisé des cristaux de diantimoniure d'ytterbium YbSb₂ et découvert un comportement inattendu : le matériau est passé à l'état supraconducteur à une température d'environ moins 272 degrés Celsius et a en même temps généré spontanément de minuscules champs magnétiques internes.
Les supraconducteurs ordinaires se divisent en deux classes selon leur réaction au champ magnétique. Le type I perd brutalement sa supraconductivité au-delà d'un certain seuil, tandis que le type II admet la pénétration de vortex magnétiques. Jusqu'à présent, la violation de la symétrie de renversement du temps — lorsque les lois de la physique apparaissent différentes quand le temps s'inverse — était considérée comme le signe des seuls supraconducteurs non conventionnels de type II.
Dans une expérience de spectroscopie de spin des muons sans champ externe, les instruments ont enregistré l'apparition spontanée de champs magnétiques exactement au moment de la transition vers l'état supraconducteur. C'est une preuve directe de la violation de la symétrie temporelle, car le champ magnétique change de direction lorsque le temps s'inverse.
Des mesures complémentaires de la capacité thermique et de la résistance ont confirmé que YbSb₂ reste un supraconducteur classique de type I à gap totalement interdit. Les électrons y forment des paires de Cooper triplets non conventionnelles, dont les spins ne se compensent pas et créent un moment magnétique propre.
Des calculs théoriques ont montré que le matériau appartient aux métaux topologiques et peut entretenir en surface des modes de Majorana sans gap — des quasiparticules qui sont leurs propres antiparticules. De tels états résistent aux perturbations extérieures et sont prometteurs pour l'informatique quantique.
Cette découverte montre que des propriétés quantiques inhabituelles peuvent se cacher même dans des supraconducteurs de type I « simples », élargissant ainsi l'éventail des matériaux pour les technologies futures.
