Des physiciens de la TU Dresden ont découvert des champs magnétiques statiques spontanés avec une symétrie d'inversion du temps brisée dans une classe de supraconducteurs à base de fer. Cette propriété exceptionnelle appelle de nouveaux modèles théoriques et pourrait devenir importante en informatique quantique. Les résultats de la recherche ont récemment été publiés dans la revue scientifique Physique de la nature .

Ce qui s'est passé hier et ce qui se passera demain sont généralement deux choses différentes et assez indépendantes. Le passé et l'avenir de la vie humaine ne sont pas symétriques et donc non réversibles. En physique, Ceci est différent. Les forces fondamentales de la nature dans les particules élémentaires, les atomes et les molécules sont symétriques par rapport à leur développement dans le temps :en avant ou en arrière ne fait aucune différence, les scientifiques appellent cela une symétrie d'inversion du temps.

Pendant des décennies, cette symétrie a également été retrouvée dans tous les supraconducteurs. Les supraconducteurs sont des matériaux qui peuvent conduire des courants électriques à basse température sans dissipation d'énergie. L'une de leurs applications majeures est la génération efficace de champs magnétiques puissants, par exemple dans le diagnostic par imagerie par résonance magnétique (IRM). Environ 99 % de tous les matériaux supraconducteurs connus sont à symétrie d'inversion de temps.

Cependant, depuis quelques années, les physiciens ont découvert de nouveaux supraconducteurs qui freinent la symétrie d'inversion du temps. Pour expliquer ces observations, le mécanisme de base de la supraconductivité, connue depuis plus de 75 ans, a dû être considérablement modifié. Seuls ces nouveaux supraconducteurs sont capables de générer spontanément des champs magnétiques internes constants. Cela peut conduire à de nouvelles applications, par exemple dans les dispositifs informatiques quantiques.

Une équipe de recherche internationale dirigée par le Dr Vadim Grinenko et le professeur Hans-Henning Klauss de l'Institut de physique des solides et des matériaux de la TU Dresden a découvert ce nouvel état magnétique avec une symétrie de renversement du temps brisée dans les supraconducteurs à base de fer. La synthèse de cette classe polyvalente de composés intermétalliques est relativement simple. Par conséquent, ces supraconducteurs à base de fer ont un énorme potentiel d'applications.

« Dans notre étude, nous montrons que les supraconducteurs à base de fer découverts il y a plus de douze ans continuent de révéler de nouvelles quêtes pour la recherche fondamentale ainsi que des opportunités pour de nouvelles applications, " déclare le professeur Hans-Henning Klauss.