Свръхпроводниците са материали, които провеждат електричество без съпротивление и излъчват магнитни полета, когато се охладят до ултраниски температури. И в зависимост от квантовата им структура, те могат да проявяват и странни свойства, като магнитна левитация. Но сега нещата стават малко по-странни.
Едно от най-завладяващите явления, свързани със свръхпроводниците, е нарушаването на симетрията на обръщане на времето. Симетрията на обръщане на времето е принципът, че една физическа система се държи по един и същи начин, независимо дали времето тече напред или назад. Редки неконвенционални свръхпроводници нарушават тази симетрия. Когато това се случи, те спонтанно генерират малки вътрешни магнитни полета, когато влязат в свръхпроводящо състояние.
Доскоро всеки свръхпроводник, за който е известно, че прави това, бе материал от тип II. Но в проучване, публикувано в списание Physical Review Letters, изследователите съобщават за откриването на свръхпроводник от тип I, който също нарушава симетрията на обръщане на времето.
Свръхпроводник, който нарушава правилата
Изследователи са отгледали монокристали YbSb₂, материал с атомно разположение, срещано както в конвенционалните, така и в неконвенционалните свръхпроводници. Те потвърждават, че това е свръхпроводник тип I, като проверяват как се справя с магнитните полета. За разлика от свръхпроводниците тип II, които позволяват на магнитните полета да проникнат вътре, материалите тип I ги изтласкват напълно.
За да разберат как се държи YbSb₂, изследователите охлаждат кристалите до почти абсолютна нула и имплантират мюони директно в материала. Тези субатомни частици действат като високочувствителни сонди на малки магнитни полета вътре в него.
С охлаждането на материала до свръхпроводящо състояние се появиха спонтанни вътрешни магнитни полета. Това беше доказателство, че този свръхпроводник от тип I е нарушил симетрията на обръщане на времето. Ако симетрията беше запазена, тези магнитни полета нямаше да се появят спонтанно.
"Тук докладваме доказателства за нарушаване на симетрията на обръщане на времето в свръхпроводника тип I YbSb₂", пишат авторите на изследването в своята статия.
Очакват ли се още изненади?
Изследователите предполагат, че тези спонтанни магнитни полета възникват от неконвенционална свръхпроводяща фаза, наречена вътрешно антисиметрично неунитарно триплетно (INT) състояние.
"Изчисленията, базирани на ефективен нискоенергиен модел, допълнително показват, че това INT състояние може да съдържа безпропускливи повърхностни модове на Майорана, което сочи възможността за топологична свръхпроводимост в YbSb₂."
Възможността за топологична свръхпроводимост в материал от тип I открива нови пътища за фундаменталната физика. Това предполага, че екзотични квантови състояния биха могли да възникнат в тип свръхпроводник, за който досега се е смятало, че запазва симетрията при обръщане на времето.
Справка: Anshu Kataria et al, Observation of Time-Reversal Symmetry Breaking in the Type-I Superconductor YbSb2, Physical Review Letters (2026). DOI: 10.1103/drzq-lfn5. On arXiv: arxiv.org/abs/2601.07460
Източник: Scientists discover first type I superconductor that breaks time-reversal symmetry, Paul Arnold, Phys.org
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
1000-годишен амулет, открит в Русия, съчетава християнски светец с Горгона Медуза
Памет на водата или как ни промиват мозъка
Необикновена космическа експлозия, случваща се веднъж на хилядолетие
Памет на водата или как ни промиват мозъка