Un groupe de recherche de l'Université du Zhejiang en Chine a découvert que le composé non centrosymétrique CaPtAs est un supraconducteur, qui montre des preuves de propriétés non conventionnelles. Ce composé offre une nouvelle opportunité pour étudier la supraconductivité non conventionnelle dans des systèmes à symétrie d'inversion brisée.

L'absence d'un centre d'inversion dans la structure cristalline d'un composé peut avoir des effets profonds sur ses propriétés physiques. Les phénomènes intéressants qui se sont produits comprennent la division de spin des surfaces de Fermi, la levée de la dégénérescence quadruple d'un point de Dirac pour donner deux nœuds de Weyl doublement dégénérés dans les semi-métaux de Weyl, skyrmions magnétiques avec des textures de spin complexes, et les propriétés caractéristiques des supraconducteurs non centrosymétriques.

L'étude intensive des supraconducteurs non centrosymétriques remonte à 2004, lorsque le premier exemple de cette classe de matériaux avec de fortes corrélations électroniques a été découvert par E. Bauer et al. Dans un tel supraconducteur dépourvu de centre d'inversion, le couplage spin-orbite antisymétrique (ASOC) autorisé par la symétrie permet le mélange d'états d'appariement spin-singulet et spin-triplet, qui peut donner naissance à un gap supraconducteur nodal. Cela a été mis en évidence dans les supraconducteurs non centrosymétriques faiblement corrélés Li 2 (Pt, Pd) 3 B, où H. Q. Yuan et al. ont constaté que la force de l'ASOC peut ajuster les forces relatives des composants singulet et triplet dans la fonction d'onde d'appariement supraconducteur. Dans les années récentes, un nombre croissant de supraconducteurs non centrosymétriques aux propriétés nouvelles ont été découverts, où certains systèmes ont été théoriquement prédits pour potentiellement présenter une supraconductivité topologique.

Récemment, les supraconducteurs non centrosymétriques - où il existe de faibles corrélations mais la symétrie d'inversion temporelle est brisée en dessous de la température de transition supraconductrice - ont fait l'objet de nombreuses discussions. Cependant, la plupart des autres propriétés de ces systèmes semblent être analogues à celles des supraconducteurs BCS conventionnels, avec un gap supraconducteur totalement ouvert. L'origine de ce comportement inhabituel demande encore une explication.

Ici, un groupe de recherche dirigé par le professeur Huiqiu Yuan du Center for Correlated Matter (CCM) et du département de physique de l'Université du Zhejiang a découvert un nouveau supraconducteur non centrosymétrique CaPtAs avec un éventuel appariement non conventionnel, qui est publié dans Science Chine :Physique, Mécanique &Astronomie, intitulé « CaPtAs :un nouveau supraconducteur non centrosymétrique ».

CaPtAs est un membre des composés ternaires équiatomiques à base d'alcalino-terreux, cristallisant dans une structure tétragonale non centrosymétrique (groupe d'espace I41md, No.109) avec des réseaux en nid d'abeilles tridimensionnels (3-D). Ceci est différent des composés tels que SrPtAs, BaPtAs, et BaPtSb, qui ont des structures constituées de couches hexagonales en nid d'abeilles empilées. Des monocristaux et des polycristaux de CaPtA ont été synthétisés avec succès, et la supraconductivité en vrac est confirmée en dessous de 1,5 K. Les mesures des propriétés thermodynamiques indiquent des nœuds possibles dans l'espace supraconducteur, où la chaleur spécifique électronique est bien ajustée par un modèle d'onde p. D'autres études collaboratives sont actuellement en cours pour déterminer la nature de l'état d'appariement supraconducteur des CaPtA.