p Supercondutores quirais são materiais supercondutores não convencionais com propriedades topológicas distintas, em que a simetria da reversão do tempo é quebrada. Dois dos primeiros materiais a serem identificados como supercondutores quirais são UPt ₃ e Sr ₂ RuO ₄ . Até aqui, evidência experimental de simetria de reversão de tempo quebrada em ambos os materiais foi baseada principalmente em medições de superfície coletadas em um campo magnético igual a zero. p Pesquisadores da University of Notre Dame e da Northwestern University, Contudo, recentemente começou a reunir novas evidências para a supercondutividade quiral do material UPt ₃ , movendo-se além das medições de superfície em condições com um campo magnético zero. Seu papel, publicado em Física da Natureza , contém os resultados de medições verdadeiramente em massa de UPt ₃ com um campo magnético aplicado, que fornecem evidências diretas de simetria de reversão de tempo quebrada no material.

p "As medições que coletamos são a conclusão de uma colaboração de longo prazo entre William Halperin da Northwestern University e eu, impulsionado por alunos de pós-graduação anteriores (William Gannon) e atuais (Keenan Avers), "Morten Eskildsen, um dos pesquisadores que realizou o estudo, contado Física da Natureza . "Eles são especialmente oportunos, pois a condutividade térmica recente e as medições de deslocamento de 17O Knight questionam a determinação anterior de paridade ímpar em Sr ₂ RuO ₄ . "

p Comparado com Sr ₂ RuO ₄ , paridade ímpar f - o emparelhamento de ondas está bem estabelecido no UPt ₃ . Enquanto em UPt ₃ prevê-se que a fase B seja um estado fundamental quiral, as evidências de BTRS chegaram, como acima mencionado, de medições de sonda de superfície com campo magnético aplicado zero.

p Em seus experimentos, Eskildsen e seus colegas coletaram medições em massa de UPt ₃ usando espalhamento de nêutrons de pequeno ângulo (SANS), uma técnica que permite a caracterização de estruturas materiais em escala mesoscópica. O protocolo de medição específico que eles usaram, que envolve uma comparação entre a redução de campo e as medições de reversão de campo, foi criado por James Sauls na Northwestern University, quem é o co-autor do artigo.

p Os vórtices introduzidos em materiais supercondutores pela aplicação de um campo magnético podem servir como sondas sensíveis do estado supercondutor no material hospedeiro. Em seu estudo, Eskildsen e seus colegas usaram vórtices para sondar o estado supercondutor em UPt ultraclean ₃ cristais, especificamente aplicando estudos SANS da rede de vórtice do material.

p "Os vórtices permitem medições em função da força do campo magnético e das propriedades supercondutoras do volume da sonda, em oposição às propriedades da superfície, "Eskildsen disse." Nossas medições foram coletadas em duas das principais instalações de espalhamento de nêutrons:Oak Ridge National Laboratory no Tennessee (EUA) e Institut Laue Langevin em Grenoble (França). "As medições foram possíveis graças a um esforço de longo prazo da Northwestern University para produzir cristais únicos de UPt ₃ com uma alta qualidade sem precedentes. "

p O estudo recente de Eskildsen e seus colegas oferece a primeira evidência direta de BTRS no material UPt ₃ com base em medições em massa, em última análise, demonstrando um grau interno de liberdade em sua supercondutividade (ou seja, a capacidade de obter diferentes divisões de rede de vórtice dependendo do histórico de campo). Além de confirmar o BTRS de UPt ₃ , essas descobertas podem encorajar outras equipes de pesquisa a usar técnicas de medição semelhantes para estudar outros supercondutores não convencionais.

p “Atualmente, não temos planos adicionais para este material, mas o tipo de protocolos de medição pode ser usado em estudos de espalhamento de nêutrons de pequeno ângulo de outros supercondutores que podem quebrar a simetria de reversão de tempo, "Eskildsen disse. p © 2020 Science X Network