Dipendenza dalla temperatura della resistività di S1 a campo zero. Gli inserti mostrano la fotografia di S1 con gli elettrodi (sopra) e la configurazione degli elettrodi a forma di Corbino (sotto). Credito:©Science China Press
Lo studio dei superconduttori topologici (TSC) è un punto caldo nel campo della fisica della materia condensata, e ha suscitato grande attenzione negli ultimi anni. Ora, Il gruppo del Prof. Hai-Hu Wen dell'Università di Nanchino è riuscito a rilevare la doppia simmetria della superconduttività in Sr X Bi 2 Vedi 3 , che fornisce nuove prove per l'argomento che Sr X Bi 2 Vedi 3 è un TSC.
Il documento corrispondente è pubblicato su Scienza Cina Fisica, Meccanica e Astronomia . I ricercatori hanno rilevato la resistività dell'asse c misurata su Sr . di alta qualità X Bi 2 Vedi 3 cristalli singoli utilizzando l'elettrodo a forma di Corbino con il campo magnetico rotante nel piano basale. Con questa configurazione, il contributo del vortice alla resistività dovrebbe essere lo stesso per qualsiasi angolo e si può ottenere l'informazione intrinseca della superconduttività.
I superconduttori topologici (TSC) presentano nuove fasi quantistiche. La superconduttività non convenzionale nei TSC non può essere collegata a una fase banale topologica adiabaticamente senza chiudere il gap superconduttivo. Come conseguenza, un TSC dovrebbe possedere robusto, eccitazioni gapless sul confine o sulla superficie. A causa della simmetria particella-buca degli stati superconduttori, l'eccitazione a energia zero è composta dallo stesso peso di elettroni e lacune. Una tale eccitazione a energia zero soddisfa il requisito del fermione di Majorana, la cui antiparticella è identica a se stessa. I fermioni di Majorana nelle TSC hanno vari fenomeni esotici e possono aiutare a realizzare il calcolo quantistico topologico.
L'analisi dell'orientamento della doppia resistività. Le curve blu in (a)-(c) sono la dipendenza angolare dei dati di resistività rispettivamente per S1-S3, misurata a 1,9 K e 0,5 T. Le linee rosse indicano la direzione θmin per ciascun campione. Le palline verdi qui rappresentano gli atomi di Se sullo strato terminato. Credito:©Science China Press
I teorici prevedono che i superconduttori indotti dal drogaggio degli isolanti topologici siano superconduttori topologici. Il gruppo del Prof. Ando ha studiato questi materiali tramite misurazioni di tunneling a contatto puntuale e ha dimostrato che la superconduttività dei materiali era coerente con le aspettative di TSC. Però, alcuni altri gruppi hanno tratto la conclusione opposta negli studi sulla spettroscopia a effetto tunnel (STM).
Questi ricercatori hanno eseguito le misurazioni della resistività dell'asse c con un valore dipendente dall'angolo, campo magnetico nel piano su quattro Sr X Bi 2 Vedi 3 campioni con la configurazione dell'elettrodo a forma di Corbino. Sono state osservate caratteristiche drammatiche di doppia simmetria in tutte le misurazioni della resistenza dipendente dall'angolo a bassi campi magnetici e temperature. Ciò è coerente con i precedenti esperimenti di NMR e misurazioni magnetocaloriche risolte ad angolo. Il prof. Fu ha modulato il calcolo teorico e ha affermato che la doppia simmetria indicava l'ordine topologico non banale della superconduttività in Sr X Bi 2 Vedi 3 .
"Questa ricerca fornisce prove della superconduttività topologica in Sr X Bi 2 Vedi 3 , " hanno detto i ricercatori, "e amplia e approfondisce anche la nostra comprensione della superconduttività topologica".
