I型超导体首次打破时间对称性

编辑者: Svitlana Velhush

在印度理工学院博帕尔分校(IISER Bhopal)的实验室中,科学家合成了二锑化镱晶体YbSb₂,并发现了出人意料的行为:该材料在约零下272摄氏度时进入超导态,同时自发产生了微小的内部磁场。

普通超导体按对磁场的反应分为两类。I型在特定阈值下会骤然失去超导性,而II型则允许磁涡旋渗入。迄今为止,时间反演对称性的破缺——即当时间倒流时物理定律呈现出不同的面貌——一直被认为只是非传统II型超导体的特征。

在无外场的μ子自旋谱学实验中,仪器记录到磁场恰好在进入超导态的那一刻自发出现。这是时间对称性破缺的直接证据,因为磁场在时间反演时会改变方向。

对热容和电阻的补充测量证实,YbSb₂仍是一种具有完全禁带的经典I型超导体。其中的电子形成非传统的三重态库珀对,其自旋彼此并不抵消,从而产生自身的磁矩。

理论计算表明,该材料属于拓扑金属,并能在表面维持无隙马约拉纳模——即自身即为反粒子的准粒子。这类态对外界干扰具有稳定性,在量子计算方面前景广阔。

这一发现表明,奇异的量子特性甚至可能隐藏在“简单”的I型超导体中,从而拓宽了未来技术可用材料的范围。

23 查看

来源

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

评论

阅读更多关于此主题的文章:

HKUST Researchers Redraw the Boundary between Phases of Matter A research team led by Prof. Haruki WATANABE, Professor in the Department of Physics and the Jockey Club Institute for Advanced Study (IAS) at HKUST, in collaboration with Prof. Yukitoshi MOTOME and graduate student

Image
Reply
你发现了错误或不准确的地方吗?我们会尽快考虑您的意见。