Надпровідник I типу вперше порушив симетрію часу

Відредаговано: Svitlana Velhush

У лабораторії індійського інституту IISER Bhopal вчені синтезували кристали ітербію диантимоніду YbSb₂ і виявили несподівану поведінку: матеріал перейшов у надпровідний стан за температури близько мінус 272 градусів Цельсія і при цьому мимовільно породив крихітні внутрішні магнітні поля.

Звичайні надпровідники поділяють на два класи за реакцією на магнітне поле. Тип I різко втрачає надпровідність за певного порогу, а тип II допускає проникнення магнітних вихорів. Досі порушення симетрії обернення часу — коли закони фізики виглядають інакше при оберненні часу назад — вважалося ознакою лише нетрадиційних надпровідників типу II.

В експерименті з мюонної спінової спектроскопії без зовнішнього поля прилади зафіксували спонтанну появу магнітних полів рівно в момент переходу в надпровідний стан. Це прямий доказ порушення симетрії часу, тому що магнітне поле змінює напрямок при оберненні часу.

Додаткові вимірювання теплоємності й опору підтвердили, що YbSb₂ залишається класичним надпровідником типу I з повністю забороненою зоною. Електрони в ньому утворюють нетрадиційні триплетні пари Купера, чиї спини не компенсують одна одну і створюють власний магнітний момент.

Теоретичні розрахунки показали, що матеріал належить до топологічних металів і може підтримувати на поверхні безщілинні моди Майорани — квазічастинки, які є власними античастинками. Такі стани стійкі до зовнішніх перешкод і перспективні для квантових обчислень.

Відкриття показує, що незвичайні квантові властивості можуть ховатися навіть у «простих» надпровідниках типу I, розширюючи коло матеріалів для майбутніх технологій.

11 Перегляди

Джерела

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

Коментарі

Читайте більше статей на цю тему:

Знайшли помилку чи неточність?Ми розглянемо ваші коментарі якомога швидше.