Dependência da resistividade de S1 com a temperatura no campo zero. As inserções mostram a fotografia de S1 com os eletrodos (acima) e a configuração do eletrodo em forma de Corbino (abaixo). Crédito:© Science China Press
O estudo de supercondutores topológicos (TSCs) é um ponto importante no campo da física da matéria condensada, e tem chamado grande atenção nos últimos anos. Agora, O grupo do Prof. Hai-Hu Wen da Universidade de Nanjing conseguiu detectar a dupla simetria da supercondutividade em Sr x Bi 2 Se 3 , que fornece novas evidências para o argumento de que Sr x Bi 2 Se 3 é um TSC.
O artigo correspondente é publicado em Science China Physics, Mecânica e Astronomia . Os pesquisadores detectaram a resistividade do eixo c medida em Sr de alta qualidade x Bi 2 Se 3 cristais únicos usando o eletrodo em forma de Corbino com o campo magnético girando no plano basal. Com esta configuração, a contribuição do vórtice para a resistividade deve ser a mesma para quaisquer ângulos e a informação intrínseca da supercondutividade pode ser obtida.
Supercondutores topológicos (TSCs) exibem novas fases quânticas. A supercondutividade não convencional em TSCs não pode ser conectada a uma fase trivial topológica adiabaticamente sem fechar a lacuna supercondutora. Como consequência, um TSC deve possuir robusto, excitações sem intervalos no limite ou superfície. Por causa da simetria partícula-buraco dos estados supercondutores, a excitação com energia zero é composta do mesmo peso de elétrons e lacunas. Essa excitação de energia zero satisfaz o requisito do férmion de Majorana, cuja antipartícula é idêntica a si mesma. Os férmions de Majorana em TSCs têm vários fenômenos exóticos e podem ajudar a realizar a computação quântica topológica.
A análise da orientação da resistividade dupla. As curvas azuis em (a) - (c) são a dependência angular dos dados de resistividade para S1-S3 respectivamente, medido a 1,9 K e 0,5 T. As linhas vermelhas indicam a direção θmin para cada amostra. As bolas verdes aqui representam os átomos de Se na camada terminada. Crédito:© Science China Press
Os supercondutores induzidos por dopagem de isoladores topológicos são considerados supercondutores topológicos pelos teóricos. O grupo do Prof. Ando estudou esses materiais por meio de medições de tunelamento de ponto de contato e provou que a supercondutividade dos materiais era consistente com a expectativa do TSC. Contudo, alguns outros grupos chegaram à conclusão oposta em estudos de espectroscopia de tunelamento de varredura (STM).
Estes pesquisadores realizaram as medições de resistividade do eixo c com um ângulo dependente, campo magnético no plano em quatro Sr x Bi 2 Se 3 amostras com a configuração de eletrodo em forma de Corbino. Características dramáticas de simetria dupla foram observadas em todas as medições de resistência dependente angular em campos magnéticos e temperaturas baixas. Isso é consistente com os experimentos anteriores por NMR e medições magnetocalóricas resolvidas em ângulo. O Prof. Fu modulou o cálculo teórico e afirmou que a simetria dupla indicava a ordem topológica não trivial da supercondutividade em Sr x Bi 2 Se 3 .
"Esta pesquisa fornece evidências de supercondutividade topológica em Sr x Bi 2 Se 3 , "disseram os pesquisadores, "e também amplia e aprofunda nossa compreensão da supercondutividade topológica."
