Сверхпроводник начал самостоятельно генерировать магнитное поле
Международная команда физиков выявила необычное квантовое поведение в соединении иттербия и сурьмы YbSb₂. Ученые полагают, что это первый известный сверхпроводник первого рода, в котором наблюдаются признаки нарушения симметрии времени. Результаты данного исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Сверхпроводники — это материалы, которые при охлаждении ниже определенной температуры начинают проводить электрический ток практически без сопротивления. При этом они выталкивают магнитное поле из своей массы.
Сверхпроводники делятся на два основных класса. Сверхпроводники первого рода полностью отстраняют магнитное поле до определенного предела. В сверхпроводниках второго рода магнитное поле при определенных условиях может частично проникать внутрь материала, образуя очень маленькие вихри.
Некоторые аномальные сверхпроводники имеют способность нарушать симметрию времени. Проще говоря, при переходе в сверхпроводящее состояние внутри таких материалов могут спонтанно появляться очень слабые магнитные поля. Ранее такое поведение фиксировалось только у сверхпроводников второго рода.
Исследователи синтезировали кристаллы YbSb₂ и подтвердили, что этот материал относится к сверхпроводникам первого рода. Затем образцы охладили почти до абсолютного нуля и подвергли анализу с помощью мюонов — частиц, которые позволяют обнаруживать необычайно слабые магнитные поля внутри вещества.
Когда YbSb₂ достиг сверхпроводящего состояния, внутри него действительно возникли слабые магнитные поля. По мнению ученых, это свидетельствует о нарушении симметрии времени.
Исследователи предполагают, что данный эффект связан с необычным типом сверхпроводящего состояния. Компьютерные расчеты также указывают на то, что на поверхности YbSb₂ могут существовать особые состояния, связанные с так называемыми майорановскими модами.
Если это будет подтверждено экспериментально, материал может стать топологическим сверхпроводником. Однако на данный момент это лишь гипотеза, и для её проверки потребуются дополнительные исследования.
Основной вывод работы заключается в том, что исследователи выявили признаки необычного квантового состояния у сверхпроводника первого рода. Это расширяет понимание о том, какие свойства могут сосуществовать в подобных материалах.
Источник