W laboratorium indyjskiego instytutu IISER Bhopal naukowcy zsyntetyzowali kryształy iterbu diantymonku YbSb₂ i odkryli nieoczekiwane zachowanie: materiał przeszedł w stan nadprzewodzący w temperaturze około minus 272 stopni Celsjusza, a jednocześnie samoistnie wytworzył drobne wewnętrzne pola magnetyczne.
Zwykłe nadprzewodniki dzieli się na dwie klasy ze względu na reakcję na pole magnetyczne. Typ I gwałtownie traci nadprzewodnictwo przy określonym progu, a typ II dopuszcza przenikanie wirów magnetycznych. Dotychczas łamanie symetrii odwrócenia czasu — gdy prawa fizyki wyglądają inaczej przy odwróceniu biegu czasu — uważano za cechę wyłącznie nietradycyjnych nadprzewodników typu II.
W eksperymencie z mionową spektroskopią spinową bez zewnętrznego pola przyrządy zarejestrowały samoistne pojawienie się pól magnetycznych dokładnie w momencie przejścia w stan nadprzewodzący. To bezpośredni dowód łamania symetrii czasu, ponieważ pole magnetyczne zmienia kierunek przy odwróceniu czasu.
Dodatkowe pomiary ciepła właściwego i oporu potwierdziły, że YbSb₂ pozostaje klasycznym nadprzewodnikiem typu I z całkowicie zabronioną przerwą energetyczną. Elektrony tworzą w nim nietradycyjne trypletowe pary Coopera, których spiny nie kompensują się wzajemnie i wytwarzają własny moment magnetyczny.
Obliczenia teoretyczne wykazały, że materiał należy do metali topologicznych i może utrzymywać na powierzchni bezprzerwowe mody Majorany — kwazicząstki, które są własnymi antycząstkami. Takie stany są odporne na zewnętrzne zakłócenia i perspektywiczne dla obliczeń kwantowych.
Odkrycie pokazuje, że niezwykłe właściwości kwantowe mogą kryć się nawet w „prostych” nadprzewodnikach typu I, poszerzając krąg materiałów dla przyszłych technologii.
