Учёные сообщают о первом в истории случае создания типа I сверхпроводника, который, по крайней мере в рамках наблюдений, способен нарушать математическую симметрию времени. В отличие от обычного поведения, при котором законы физики сохраняют одинаковую форму при переходе времени в обратное направление, в этом образце—материале YbSb2—обнаружились признаки нарушения этой симметрии уже в самом применённом сверхпроводящем состоянии. Результаты, по данным работы, опубликованы в Physical Review Letters и указывают на потенциальный вклад в развитие квантовых вычислений. Источник и смысл заявлений подтверждают, что подобное свойство ранее не фиксировалось для материалов типа I, а встречалось в основном у экзотических типов II. Sources: [6, 7, 17, 8]

Для анализа исследователи синтезировали кристаллы YbSb2 и применили рентгеновские лучи для определения чистоты состава и сложной кристаллической структуры—структуры, которая свойственна как обычным, так и необычным сверхпроводникам и позволяет упрочнять квантовые явления внутри материала. Кроме того, в составе проекта использовали графическое резюме с участием элементов: иттрий-бизмут и антимион, что иллюстрирует фундаментальный подход к пониманию поведения электронов. Sources: [9, 10, 8]

По замерам электрического сопротивления материал продемонстрировал переход в сверхпроводящее состояние с нулевым сопротивлением при температуре около −272°C (примерно −457,6°F), что лишь немного выше абсолютного нуля. Совмещение таких данных с измерениямиSpecific heat подтвердило, что материал ведёт себя как сверхпроводник типа I и что состояние носит характер «полностью зашунтированного» эпизода, где пары электронов слабо распределены по энергии и не склонны разваливаться под тепловыми колебаниями. Sources: [11, 12, 13]

Дополнительные экспериментальные методики, включая две версии спин-магнитного зондирования заряда протонами-муонами, показали, что в сверхпроводящем состоянии внутри образца возникают микромагнитные поля, которые появляются сами по себе. Это важный признак того, что YbSb2 может нарушать время-обратимую симметрию без внешнего магнитного поля, что подтверждалось как в отсутствии внешнего поля, так и при внешнем воздействии. В итоге вывод делается в пользу того, что пары электронов внутри образца образуют «нестандартную» спиновую пару—спиновую тройку—что уникально для такого типа материала. Sources: [15, 17, 19, 20, 21, 22]