Esistono diversi modi per identificare la superconduttività chirale nei nuovi materiali. Un modo è cercare la presenza di un campo magnetico senza un campo magnetico applicato. Questo può essere fatto utilizzando una varietà di tecniche, come la microscopia a forza magnetica o la magnetometria SQUID.
Un altro modo per identificare la superconduttività chirale è cercare la presenza di fermioni di Majorana. I fermioni di Majorana sono quasiparticelle che sono le loro stesse antiparticelle e si prevede che esistano nei superconduttori chirali. Possono essere rilevati utilizzando una varietà di tecniche, come la microscopia a effetto tunnel o la spettroscopia Josephson.
Infine, la superconduttività chirale può essere identificata anche cercando la presenza di un numero di Chern diverso da zero. Il numero di Chern è un invariante topologico che caratterizza le proprietà topologiche di un materiale. Può essere calcolato utilizzando una varietà di tecniche, come calcoli della struttura delle bande o misurazioni del trasporto.
Se un materiale presenta una di queste proprietà, è una forte indicazione che si tratta di un superconduttore chirale. Ulteriori esperimenti potranno poi essere eseguiti per confermare la presenza di superconduttività chirale e per studiarne le proprietà.
Ecco alcune tecniche sperimentali specifiche che possono essere utilizzate per identificare la superconduttività chirale in nuovi materiali:
* Microscopia a forza magnetica: Questa tecnica può essere utilizzata per misurare il campo magnetico generato da un superconduttore chirale. Una punta affilata viene avvicinata alla superficie del materiale e viene misurata la forza magnetica tra la punta e il materiale. Se il materiale è un superconduttore chirale, la forza magnetica sarà diversa da zero.
* Magnetometria SQUID: Questa tecnica può essere utilizzata anche per misurare il campo magnetico generato da un superconduttore chirale. Uno SQUID (dispositivo di interferenza quantistica superconduttiva) è un magnetometro molto sensibile in grado di rilevare campi magnetici estremamente deboli. Se il materiale è un superconduttore chirale, SQUID rileverà un campo magnetico diverso da zero.
* Microscopia a scansione tunnel: Questa tecnica può essere utilizzata per visualizzare la superficie di un materiale a livello atomico. Se il materiale è un superconduttore chirale, il microscopio a effetto tunnel rivelerà la presenza di fermioni di Majorana. I fermioni di Majorana sono quasiparticelle che sono le loro stesse antiparticelle e si prevede che esistano nei superconduttori chirali.
* Spettroscopia Josephson: Questa tecnica può essere utilizzata per misurare le proprietà elettriche di un superconduttore chirale. Se il materiale è un superconduttore chirale, la spettroscopia Josephson rivelerà la presenza di un numero di Chern diverso da zero. Il numero di Chern è un invariante topologico che caratterizza le proprietà topologiche di un materiale.
Queste sono solo alcune delle tecniche sperimentali che possono essere utilizzate per identificare la superconduttività chirale nei nuovi materiali. Utilizzando queste tecniche, gli scienziati possono comprendere meglio questa forma rara ed esotica di superconduttività e le sue potenziali applicazioni.
