Nel laboratorio dell'istituto indiano IISER Bhopal gli scienziati hanno sintetizzato cristalli di diantimonuro di itterbio YbSb₂ e hanno scoperto un comportamento inaspettato: il materiale è passato allo stato superconduttivo a una temperatura di circa meno 272 gradi Celsius e al contempo ha generato spontaneamente minuscoli campi magnetici interni.
I superconduttori ordinari si dividono in due classi in base alla reazione al campo magnetico. Il tipo I perde bruscamente la superconduttività a una determinata soglia, mentre il tipo II consente la penetrazione di vortici magnetici. Finora la violazione della simmetria di inversione temporale — quando le leggi della fisica appaiono diverse invertendo il tempo — era considerata un segno esclusivo dei superconduttori non convenzionali di tipo II.
In un esperimento di spettroscopia muonica di spin senza campo esterno gli strumenti hanno registrato la comparsa spontanea di campi magnetici proprio nel momento del passaggio allo stato superconduttivo. Questa è una prova diretta della violazione della simmetria temporale, perché il campo magnetico cambia direzione quando il tempo viene invertito.
Ulteriori misurazioni della capacità termica e della resistenza hanno confermato che YbSb₂ rimane un classico superconduttore di tipo I con una banda completamente proibita. Gli elettroni in esso formano coppie di Cooper tripletto non convenzionali, i cui spin non si compensano a vicenda e creano un proprio momento magnetico.
I calcoli teorici hanno mostrato che il materiale appartiene ai metalli topologici e può sostenere sulla superficie modi di Majorana privi di gap — quasiparticelle che sono le proprie antiparticelle. Tali stati sono resistenti ai disturbi esterni e promettenti per il calcolo quantistico.
La scoperta mostra che proprietà quantistiche insolite possono nascondersi anche nei «semplici» superconduttori di tipo I, ampliando la cerchia dei materiali per le tecnologie future.
