Superkonduktor Tipe I untuk pertama kalinya melanggar simetri waktu

Diedit oleh: Svitlana Velhush

Di laboratorium lembaga India IISER Bhopal, para ilmuwan menyintesis kristal iterbium diantimonida YbSb₂ dan menemukan perilaku tak terduga: material tersebut beralih ke keadaan superkonduktor pada suhu sekitar minus 272 derajat Celsius dan sekaligus secara spontan menghasilkan medan magnet internal yang sangat kecil.

Superkonduktor biasa dibagi menjadi dua kelas berdasarkan reaksinya terhadap medan magnet. Tipe I secara tajam kehilangan superkonduktivitas pada ambang tertentu, sedangkan tipe II memungkinkan penetrasi vorteks magnetik. Hingga kini, pelanggaran simetri pembalikan waktu — ketika hukum fisika tampak berbeda saat waktu dibalik — dianggap sebagai ciri hanya pada superkonduktor tak konvensional tipe II.

Dalam eksperimen dengan spektroskopi spin muon tanpa medan eksternal, instrumen mencatat kemunculan spontan medan magnet tepat pada saat transisi ke keadaan superkonduktor. Ini merupakan bukti langsung pelanggaran simetri waktu, karena medan magnet berubah arah ketika waktu dibalik.

Pengukuran tambahan kapasitas panas dan hambatan mengonfirmasi bahwa YbSb₂ tetap merupakan superkonduktor klasik tipe I dengan celah energi yang sepenuhnya terlarang. Elektron di dalamnya membentuk pasangan Cooper triplet tak konvensional, yang spinnya tidak saling meniadakan dan menciptakan momen magnetiknya sendiri.

Perhitungan teoretis menunjukkan bahwa material tersebut termasuk logam topologis dan dapat menopang mode Majorana tanpa celah di permukaannya — kuasipartikel yang merupakan antipartikel bagi dirinya sendiri. Keadaan semacam itu tahan terhadap gangguan eksternal dan menjanjikan untuk komputasi kuantum.

Penemuan ini menunjukkan bahwa sifat kuantum yang tidak biasa dapat tersembunyi bahkan dalam superkonduktor tipe I yang «sederhana», memperluas cakupan material untuk teknologi masa depan.

15 Tampilan

Sumber-sumber

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

Komentar

Baca lebih banyak artikel tentang topik ini:

Apakah Anda menemukan kesalahan atau ketidakakuratan?Kami akan mempertimbangkan komentar Anda sesegera mungkin.