Сверхпроводимость – это состояние, при котором электрический ток течет без малейшего сопротивления, а магнитное поле полностью выталкивается из объема материала. Долгое время считалось, что экзотические эффекты, такие как спонтанное появление внутренних магнитных полей, – это прерогатива сложных сверхпроводников II типа. Однако международная группа исследователей под руководством Аншу Катари из Индийского института научного образования и исследований опровергла это представление.
Ученые охладили монокристаллы YbSb₂ до температур, близких к абсолютному нулю. Чтобы заглянуть внутрь материала, они использовали метод мюонной имплантации: внедренные субатомные частицы выступили в роли сверхчувствительных датчиков магнитного поля. Эксперимент показал, что при переходе в сверхпроводящее состояние внутри YbSb₂ самопроизвольно возникают крошечные магнитные поля. Поскольку симметрия обращения времени требует, чтобы физические процессы выглядели одинаково при движении стрелки часов в любую сторону, ее нарушение проявляется именно через такие спонтанные поля.
Причиной аномалии, по мнению физиков, стало формирование нетрадиционной фазы – внутренне антисимметричного неунитарного триплетного (INT) состояния. Теоретические расчеты указывают, что эта фаза может порождать на поверхности кристалла безщелевые моды Майораны. Это открывает перспективу создания топологического сверхпроводника на базе материала I типа, что ранее считалось невозможным. Открытие разрушает устоявшуюся классификацию и доказывает, что граница между «простыми» и «экзотическими» сверхпроводниками гораздо более размыта, чем предполагалось.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.
