Il existe plusieurs façons d’identifier la supraconductivité chirale dans de nouveaux matériaux. Une solution consiste à rechercher la présence d’un champ magnétique sans champ magnétique appliqué. Cela peut être réalisé en utilisant diverses techniques, telles que la microscopie à force magnétique ou la magnétométrie SQUID.
Une autre façon d’identifier la supraconductivité chirale consiste à rechercher la présence de fermions Majorana. Les fermions de Majorana sont des quasiparticules qui sont leurs propres antiparticules et dont il a été prévu qu'elles existent dans les supraconducteurs chiraux. Ils peuvent être détectés à l’aide de diverses techniques, telles que la microscopie à effet tunnel ou la spectroscopie Josephson.
Enfin, la supraconductivité chirale peut également être identifiée en recherchant la présence d'un nombre de Chern non nul. Le nombre de Chern est un invariant topologique qui caractérise les propriétés topologiques d'un matériau. Il peut être calculé à l'aide de diverses techniques, telles que les calculs de structure de bande ou les mesures de transport.
Si un matériau présente l’une de ces propriétés, cela indique clairement qu’il s’agit d’un supraconducteur chiral. D’autres expériences peuvent ensuite être réalisées pour confirmer la présence de supraconductivité chirale et étudier ses propriétés.
Voici quelques techniques expérimentales spécifiques qui peuvent être utilisées pour identifier la supraconductivité chirale dans de nouveaux matériaux :
* Microscopie à force magnétique : Cette technique peut être utilisée pour mesurer le champ magnétique généré par un supraconducteur chiral. Une pointe pointue est rapprochée de la surface du matériau et la force magnétique entre la pointe et le matériau est mesurée. Si le matériau est un supraconducteur chiral, la force magnétique sera non nulle.
* Magnétométrie SQUID : Cette technique peut également être utilisée pour mesurer le champ magnétique généré par un supraconducteur chiral. Un SQUID (dispositif d'interférence quantique supraconducteur) est un magnétomètre très sensible capable de détecter des champs magnétiques extrêmement faibles. Si le matériau est un supraconducteur chiral, le SQUID détectera un champ magnétique non nul.
* Microscopie à effet tunnel : Cette technique peut être utilisée pour imager la surface d’un matériau au niveau atomique. Si le matériau est un supraconducteur chiral, le microscope à effet tunnel révélera la présence de fermions Majorana. Les fermions de Majorana sont des quasiparticules qui sont leurs propres antiparticules et dont il a été prévu qu'elles existent dans les supraconducteurs chiraux.
* Spectroscopie Josephson : Cette technique peut être utilisée pour mesurer les propriétés électriques d'un supraconducteur chiral. Si le matériau est un supraconducteur chiral, la spectroscopie Josephson révélera la présence d'un nombre de Chern non nul. Le nombre de Chern est un invariant topologique qui caractérise les propriétés topologiques d'un matériau.
Ce ne sont là que quelques-unes des techniques expérimentales pouvant être utilisées pour identifier la supraconductivité chirale dans de nouveaux matériaux. En utilisant ces techniques, les scientifiques peuvent mieux comprendre cette forme rare et exotique de supraconductivité et ses applications potentielles.
