Fysiker vid TU Dresden har upptäckt spontana statiska magnetfält med bruten tidsomvändningssymmetri i en klass av järnbaserade superledare. Denna exceptionella egenskap kräver nya teoretiska modeller och kan bli viktig i kvantberäkning. Forskningsresultaten har nyligen publicerats i den vetenskapliga tidskriften Naturfysik .

Vad som hände igår och vad som kommer att hända imorgon är vanligtvis två olika och ganska oberoende frågor. Det förflutna och framtiden för mänskligt liv är inte symmetriska och därför inte reversibla. Inom fysiken, det är skillnad. Naturens grundkrafter i elementära partiklar, atomer och molekyler är symmetriska med avseende på deras utveckling i tid:Framåt eller bakåt gör ingen skillnad, forskare kallar detta en tidsomvändningssymmetri.

I decennier hittades denna symmetri också i alla superledare. Superledare är material som kan leda elektriska strömmar vid låga temperaturer utan energiförlust. En av deras stora tillämpningar är den effektiva generationen av starka magnetfält, till exempel vid diagnos av magnetisk resonanstomografi (MRI). Cirka 99% av alla kända supraledande material är tidsomvända symmetriska.

Dock, under några år, fysiker har upptäckt nya superledare som bromsar tidsomvänd symmetri. För att förklara dessa observationer, supraledningens grundläggande mekanism, som har varit känd i mer än 75 år, måste ändras avsevärt. Endast dessa nya superledare kan spontant generera konstanta inre magnetfält. Detta kan leda till nya applikationer, till exempel i kvantberäkningsenheter.

En internationell forskargrupp ledd av Dr. Vadim Grinenko och prof. Hans-Henning Klauss från Institute of Solid State and Materials Physics vid TU Dresden upptäckte detta nya magnetiska tillstånd med bruten tidsomvändningssymmetri i järnbaserade superledare. Syntesen av denna mångsidiga klass av intermetalliska föreningar är jämförelsevis enkel. Därför, dessa järnbaserade superledare har en enorm potential för applikationer.

"I vår studie, vi visar att de järnbaserade superledarna som upptäcktes för mer än tolv år sedan fortsätter att avslöja nya strävan efter grundläggande forskning samt chanser för nya applikationer, "säger professor Hans-Henning Klauss.