Ученые открыли сверхпроводник I типа, нарушающий симметрию обращения времени

Физики зафиксировали квантовый парадокс в материале, который считался «классиком» сверхпроводимости. Речь идет о кристаллах YbSb₂, где впервые в истории обнаружен сверхпроводник I типа, нарушающий симметрию обращения времени.

Ученые открыли сверхпроводник I типа, нарушающий симметрию обращения времени
Характеристика образца и электронная зонная структура YbSb₂

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.

Читайте также

Квантовое моделирование цезия выявило новый фазовый переход

Квантовое моделирование цезия выявило новый фазовый переход

Спорт смягчает симптомы депрессии у людей с высоким генетическим риском

Спорт смягчает симптомы депрессии у людей с высоким генетическим риском

ИИ выяснил, как нейроны гиппокампа кодируют смысл слов

ИИ выяснил, как нейроны гиппокампа кодируют смысл слов

Учёные создали татуировки, которые можно включать, выключать и менять с помощью света

Учёные создали татуировки, которые можно включать, выключать и менять с помощью света

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Ритм дыхания действительно влияет на принятие решений

Ритм дыхания действительно влияет на принятие решений

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Apple готовит iPhone без рамок и кнопок, но технология Samsung пока не позволяет его создать

Apple готовит iPhone без рамок и кнопок, но технология Samsung пока не позволяет его создать

На PlayStation 5 научились запускать игры с дисков PS2 — с поддержкой 4K и улучшенной графики

На PlayStation 5 научились запускать игры с дисков PS2 — с поддержкой 4K и улучшенной графики

Астрономы не нашли планеты-гиганты у двух соседних звёзд, но надежда обнаружить обитаемые миры осталась

Астрономы не нашли планеты-гиганты у двух соседних звёзд, но надежда обнаружить обитаемые миры осталась

Учёные создали микроб для Марса, который может помочь в строительстве поселений

Учёные создали микроб для Марса, который может помочь в строительстве поселений