科学探索|科学家在Kagome超导体内部发现打破时间反演对称性的磁场( 二 ) 科学家在Kagome超导体内部发现

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一个极具说服力的证据
为了寻找长期存在争议的“轨道电流”，物理学家们使用了高度敏感的μSR（μSR）来检测它们会产生的微弱的、提示性的磁信号。植入样品中的介子作为材料内部磁场的局部和高度敏感的磁探针，使小至0.001微波尔的磁场都能被检测到。在有内部磁场的情况下，μ介子的自旋会去极化。μ介子衰变为高能正电子，这些正电子沿着μ介子自旋的方向发射出去，并携带着当地环境中μ介子自旋极化的信息。
研究人员观察到，当温度降低到80K以下（电荷排序温度）时，磁性信号出现了系统性转变。利用PSI的世界上最先进的μSR设施，它可以应用高达9.5特斯拉的场，研究小组可以使用外部高磁场来加强微小的内部磁场的转变，并提供更有力的证据表明磁场是由内部轨道电流引起的。
“我们首先在没有外部磁场的情况下进行了实验，”Guguchia博士解释说，“当我们看到系统的转变出现在电荷排序温度以下时，我们感到非常有动力继续下去。但是当我们随后应用高场并能促进这种电子反应时，我们感到非常高兴。这是一个非常、非常有说服力的证据，证明了长期以来一直难以捉摸的东西。”
对非常规超导性和量子反常霍尔效应的更深理解
这项研究可以说提供了最有力的证据，证明长期争论不休的“轨道电流”确实存在于Kagome材料KV3Sb5中。理论表明，量子反常霍尔效应起源于“轨道电流” 。因此，在一些表现出奇大的量子反常霍尔效应的非常规超导体中都提出了“轨道电流”；即石墨烯、铜酸盐和Kagome晶格，但直到现在还没有实际证据证明它们的存在。
【科学探索|科学家在Kagome超导体内部发现打破时间反演对称性的磁场】打破时间反演对称性的磁场的发现，意味着轨道电流--以及产生它们的奇特电荷排序，为物理学和下一代设备研究的奇异途径打开了大门。轨道电流被认为在包括高温超导在内的各种非常规传输现象的机制中发挥着基本作用，其应用范围包括电力传输和MAGLEV列车。轨道电流的概念也构成了轨道电子学的基础--这是一个利用轨道自由度作为固态设备的信息载体的领域。