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新しい材料のキラルの超伝導を識別する方法

キラルの超伝導性は、超伝導状態が時間反転の対称性を破壊するまれでエキゾチックな超伝導性です。これは、マヨラナフェルミオンの形成や、磁場が適用されない磁場の生成など、多くの異常な特性につながる可能性があります。

新しい材料のキラルの超伝導を特定する方法はいくつかあります。 1つの方法は、印加された磁場のない磁場の存在を探すことです。これは、磁力顕微鏡やイカ磁気測定など、さまざまな手法を使用して実行できます。

キラルの超伝導性を特定する別の方法は、マヨラナフェルミオンの存在を探すことです。マヨラナフェルミオンは、独自の反粒子であり、キラルの超伝導体に存在すると予測されている準粒子です。これらは、スキャントンネル顕微鏡やジョセフソン分光法など、さまざまな手法を使用して検出できます。

最後に、ゼロ以外のチェーン数の存在を探すことにより、キラルの超伝導も識別できます。 Chern番号は、材料のトポロジー特性を特徴付けるトポロジカルな不変です。バンド構造の計算や輸送測定など、さまざまな手法を使用して計算できます。

材料がこれらの特性のいずれかを示している場合、それがキラルの超伝導体であることを強く示しています。その後、さらなる実験を実行して、キラルの超伝導性の存在を確認し、その特性を研究します。

新しい材料のキラルの超伝導性を識別するために使用できる特定の実験技術を以下に示します。

* 磁力顕微鏡: この手法は、キラルの超伝導体によって生成された磁場を測定するために使用できます。鋭い先端が材料の表面に近づけられ、先端と材料の間の磁力が測定されます。材料がキラルの超伝導体である場合、磁力はゼロではありません。

* squid磁気測定: この手法は、キラルの超伝導体によって生成された磁場を測定するためにも使用できます。イカ(超伝導量子干渉装置)は、非常に弱い磁場を検出できる非常に敏感な磁力計です。材料がキラルの超伝導体である場合、イカは非ゼロ磁場を検出します。

* スキャントンネル顕微鏡: この手法は、原子レベルの材料の表面を画像化するために使用できます。材料がキラルの超伝導体である場合、走査型トンネル顕微鏡はマヨラナフェルミオンの存在を明らかにします。マヨラナフェルミオンは、独自の反粒子であり、キラルの超伝導体に存在すると予測されている準粒子です。

* ジョセフソン分光法: この手法は、キラルの超伝導体の電気特性を測定するために使用できます。材料がキラルの超伝導体である場合、Josephson分光法は非ゼロチェーン数の存在を明らかにします。 Chern番号は、材料のトポロジー特性を特徴付けるトポロジカルな不変です。

これらは、新しい材料のキラルの超伝導性を特定するために使用できる実験的手法のほんの一部です。これらの手法を使用することにより、科学者は、このまれでエキゾチックな超伝導性とその潜在的な応用をよりよく理解することができます。

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