(esquerda) Diagrama de fase supercondutor (SC) de CeRh2As2 para um campo magnético do eixo c determinado por várias sondas experimentais. A linha de fase no estado SC indica uma transição entre diferentes parâmetros de ordem SC, de um estado de paridade ímpar de campo baixo para um estado de paridade ímpar de campo alto, (direita) que é consistente com um modelo teórico sugerido. Crédito:© MPI CPfS
O fenômeno da supercondutividade, fornecendo transmissão de corrente sem dissipação e uma série de propriedades magnéticas exclusivas decorrentes da coerência quântica macroscópica, foi descoberto há mais de um século. Não foi compreendido até 1957, depois disso, rapidamente se tornou claro que os supercondutores poderiam, em princípio, existir com uma ampla variedade de características fundamentais freqüentemente chamadas de parâmetro de ordem. Até o final dos anos 1970, Contudo, todos os supercondutores encontrados experimentalmente tinham a mesma classe de parâmetro de ordem.
Desde então, muitos aspectos da variedade esperada de parâmetros de pedido foram descobertos, mas um fato surpreendente permaneceu. Uma característica comum de fora do padrão, ou parâmetros de ordem "não convencionais" é que o supercondutor deve estar simultaneamente muito próximo de mais de um deles, e que deve ser possível ajustar de um para o outro, fazendo pequenas alterações nas condições, como temperatura, pressão ou campo magnético. Embora dezenas de supercondutores não convencionais tenham sido descobertos na última metade do século passado, havia boas evidências termodinâmicas de mais de uma fase supercondutora em apenas um ou dois materiais.
A recente descoberta da supercondutividade bifásica em CeRh 2 Como 2 por membros do Instituto Max Planck de Física Química de Sólidos (MPI CPfS Dresden) é, portanto, um marco importante no campo.
Uma colaboração liderada por Seunghyun Khim e Christoph Geibel do departamento de Física de Materiais Quânticos e Elena Hassinger do grupo de Física de Metais Não Convencionais e Supercondutores, com contribuições dos grupos de Manuel Brando e Andy Mackenzie, descobriu dois fatos importantes sobre o material. Em primeiro lugar, CeRh 2 Como 2 tem um dos campos magnéticos críticos mais altos para relações de temperatura de transição supercondutora de qualquer supercondutor conhecido.
Em segundo lugar, à medida que o campo (quando aplicado ao longo de uma direção especial em relação aos eixos do cristal) é elevado, há uma transição clara entre dois parâmetros de ordem supercondutora diferentes, levando a assinaturas em várias propriedades termodinâmicas. Em uma colaboração internacional com os teóricos Daniel Agterberg da U. Wisconsin e Philip Brydon da U. Otago, eles mostraram ainda que isso pode ser entendido em termos de uma combinação especial de simetrias locais e globais que ocorrem em CeRh 2 Como 2 mas não em qualquer outro material supercondutor descoberto até agora.
As evidências, publicado online em 26 de agosto de 2021 por Ciência revista, pode-se esperar que gere direções de pesquisa inteiramente novas; na verdade, vários artigos teóricos de grupos ao redor do mundo já apareceram com base no preprint arquivado que descreve nossa pesquisa.
