Siêu dẫn mới cho thấy trạng thái biên lượng tử liên quan đến vật lý Majorana

Các nhà nghiên cứu tại IFW Dresden và Cụm xuất sắc ct.qmat đã phát hiện ra một dạng siêu dẫn mới trong vật liệu tinh thể PtBi₂, đặc trưng bởi đối xứng ghép cặp electron sáu lần độc đáo liên kết với đối xứng ba lần vốn có của tinh thể. Siêu dẫn topo này khác biệt căn bản so với các loại đã biết trước đây, và đáng chú ý, PtBi₂ là một chất siêu dẫn nội tại không cần kỹ thuật phức tạp hay điều kiện đặc biệt. Vật liệu này tự nhiên chứa các hạt Majorana—các hạt giả được lý thuyết hóa có hành vi như “electron bị tách” và kháng nhiễu lượng tử—bị giới hạn ở các cạnh của nó, có thể được tạo ra với số lượng có thể kiểm soát bằng cách cắt hoặc thiết kế các bậc thang trên tinh thể. Các nhà nghiên cứu giải thích hành vi của PtBi₂ qua một quy trình bốn bước: các trạng thái bề mặt topo định vị electron trên các lớp ngoài của tinh thể; các electron bề mặt này trở nên siêu dẫn ở nhiệt độ thấp trong khi phần bên trong vẫn giữ tính kim loại, tạo thành một “bánh sandwich siêu dẫn”; sự ghép cặp electron trên bề mặt thể hiện đối xứng sáu lần chưa từng có với sáu hướng mà