Dependencia de la resistividad de S1 con la temperatura en campo cero. Los recuadros muestran la fotografía de S1 con los electrodos (arriba) y la configuración de electrodos en forma de Corbino (abajo). Crédito:© Science China Press
El estudio de los superconductores topológicos (TSC) es un punto caliente en el campo de la física de la materia condensada, y ha llamado mucho la atención en los últimos años. Ahora, El grupo del profesor Hai-Hu Wen de la Universidad de Nanjing ha logrado detectar la simetría doble de la superconductividad en Sr X Bi 2 Se 3 , que proporciona nueva evidencia para el argumento de que Sr X Bi 2 Se 3 es un TSC.
El artículo correspondiente se publica en Ciencia China Física, Mecánica y Astronomía . Los investigadores detectaron la resistividad del eje c medida en Sr de alta calidad X Bi 2 Se 3 monocristales mediante el uso del electrodo en forma de Corbino con el campo magnético girando en el plano basal. Con esta configuración, Se supone que la contribución del vórtice a la resistividad es la misma para cualquier ángulo y se puede obtener la información intrínseca de la superconductividad.
Los superconductores topológicos (TSC) exhiben nuevas fases cuánticas. La superconductividad no convencional en los TSC no se puede conectar a una fase trivial topológica adiabáticamente sin cerrar la brecha superconductora. Como consecuencia, Se supone que un TSC posee robustez, excitaciones sin espacios en el límite o la superficie. Debido a la simetría partícula-agujero de los estados superconductores, la excitación a energía cero se compone del mismo peso de electrones y huecos. Tal excitación de energía cero satisface el requisito del fermión de Majorana, cuya antipartícula es idéntica a sí misma. Los fermiones de Majorana en TSC tienen varios fenómenos exóticos y pueden ayudar a realizar el cálculo cuántico topológico.
El análisis de orientación de la resistividad doble. Las curvas azules en (a) - (c) son la dependencia angular de los datos de resistividad para S1-S3 respectivamente, medido a 1,9 K y 0,5 T. Las líneas rojas indican la dirección θmin para cada muestra. Las bolas verdes aquí representan los átomos de Se en la capa terminada. Crédito:© Science China Press
Los teóricos predicen que los superconductores inducidos por el dopaje de los aislantes topológicos serán superconductores topológicos. El grupo del Prof. Ando estudió estos materiales a través de mediciones de túneles de contacto puntual y demostró que la superconductividad de los materiales era consistente con las expectativas de TSC. Sin embargo, algunos otros grupos llegaron a la conclusión opuesta en los estudios de espectroscopía de túnel de barrido (STM).
Estos investigadores realizaron las mediciones de resistividad del eje c con un ángulo dependiente, campo magnético en el plano en cuatro Sr X Bi 2 Se 3 muestras con la configuración de electrodo en forma de Corbino. Se observaron características dramáticas de simetría doble en todas las mediciones de resistencia angular dependiente a bajas temperaturas y campos magnéticos. Esto es consistente con los experimentos anteriores mediante RMN y mediciones magnetocalóricas resueltas en ángulo. El profesor Fu moduló el cálculo teórico y afirmó que la simetría doble indica el orden topológico no trivial de la superconductividad en Sr X Bi 2 Se 3 .
"Esta investigación proporciona evidencia de superconductividad topológica en Sr X Bi 2 Se 3 , "dijeron los investigadores, "y también amplía y profundiza nuestra comprensión de la superconductividad topológica".
