Jika Anda merasa bingung, kami siap membantu menguraikannya.
Para peneliti di Paul Scherrer Institute (PSI), menggunakan rotasi putaran muon di Swiss Muon Source (SmS), telah menemukan bahwa fenomena kuantum yang disebut pemutusan simetri pembalikan waktu terjadi di permukaan superkonduktor Kagome RbV₃Sb₅, terjadi pada suhu hingga 175 K.
Hal ini memecahkan rekor baru untuk suhu di mana kerusakan simetri pembalikan waktu diamati di antara sistem Kagome.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Permisi, apa?
Ya, Anda membacanya dengan benar: -98 derajat Celsius. Di dunia kuantum, hal ini sebenarnya cukup panas. Pada sebagian besar material RbV₃Sb₅, pemutusan simetri pembalikan waktu terjadi pada suhu yang jauh lebih rendah, yaitu 60 K, atau -213 derajat Celcius.
Oke, jadi sepertinya Kagome bisa berada di zona kreatifnya sambil duduk di sauna. Apa masalahnya?
Pemutusan simetri pembalikan waktu (TRS-breaking) adalah ciri perilaku elektronik dan magnetis yang tidak biasa yang dapat mengarah pada fase kuantum eksotis: fenomena yang berpotensi sangat berguna bagi teknologi kuantum. Jadi, menemukannya pada suhu yang lebih 'dapat diatur' adalah hal yang menarik.
Tunggu sebentar, bantuan diperlukan. Simetri pembalikan waktu rusak?
Simetri pembalikan waktu (TRS) adalah gagasan bahwa hukum fisika tetap sama baik waktu berjalan maju atau mundur. Pada material tertentu, seperti superkonduktor Kagome, simetri ini dapat dilanggar, artinya sistem akan berperilaku berbeda jika waktu dibalik.
Dalam materi Kagome yang dipelajari dalam karya ini, dalam kondisi tertentu, perilaku kolektif elektron (dikenal sebagai urutan muatan) menciptakan medan magnet yang merusak simetri tersebut. Jenis urutan muatan ini dikaitkan dengan sifat magnetik dan transportasi yang tidak biasa, sehingga sangat menarik.
….dan Kagome? Kami terus menyebarkan berita ini, tapi apa sebenarnya maksudnya?
Kagome adalah nama desain tenun keranjang tradisional Jepang, yang dibentuk dari pola segitiga berbagi sudut. Namun fisikawan benda terkondensasi menemukan beberapa waktu lalu bahwa jika atom disusun dalam struktur ini, perilaku kolektif elektron akan menimbulkan fenomena kuantum yang eksotis dan banyak dicari.
Dalam kasus RbV₃Sb₅, salah satu sifat ini adalah superkonduktivitas, yang suhunya berada di bawah 2 derajat Kelvin. Namun fenomena kuantum lainnya, yang juga menjanjikan untuk penerapan teknologi, muncul pada suhu yang lebih tinggi: misalnya, teman baik kita yang melanggar TRS.
Jadi inti permasalahannya adalah mereka telah menemukan properti super keren pada suhu yang tidak terlalu dingin?
Itu bagiannya, ya. Namun, kuncinya di sini bukan hanya pemecahan TRS yang terjadi pada suhu tinggi. Hal ini bergantung pada kedalaman material, yaitu jarak dari permukaan hingga ke bagian terbesar. Ini berarti fase kuantum dapat disetel.
Tunabilitas ini menawarkan jalur untuk mengontrol sifat elektronik dan magnetik material pada suhu yang lebih terjangkau. Bagian penting dalam penggunaan fenomena kuantum eksotik dalam aplikasi dunia nyata adalah kemampuan untuk memanipulasinya.
Bantu saya menempatkan cerita ini di bagian yang benar di kepala saya.
Pada akhirnya, kisah ini adalah bagian dari teka-teki yang lebih luas mengenai superkonduktivitas non-konvensional, dan pencariannya dalam kondisi yang lebih mudah diakses. Tim peneliti yang sama, dipimpin oleh Zurab Guguchia, sebelumnya menghubungkan pemutusan TRS dengan superkonduktivitas pada material ini.
Meskipun studi terbaru tidak menyelidiki superkonduktivitas, tim yakin temuan mereka menunjukkan bahwa superkonduktivitas juga dapat disesuaikan dengan kedalaman; sesuatu yang tim berencana untuk selidiki.
Saya merasa seperti saya pernah membaca sesuatu tentang ini sebelumnya. Dan bukan karena saya menganyam keranjang di waktu luang.
Jika cerita ini terdengar familier, Anda telah memperhatikannya. Guguchia dan timnya menerbitkan di Nature pada tahun 2022 penemuan besar urutan muatan pemecah TRS pada superkonduktor Kagome serupa: sebuah terobosan besar di bidang ini. Sejak itu, mereka terus menunjukkan bagaimana fenomena ini dapat disesuaikan dalam berbagai kondisi dan menghubungkannya dengan superkonduktivitas non-konvensional.
Referensi: “Studi yang bergantung pada kedalaman tentang pemutusan simetri pembalikan waktu pada superkonduktor kagome AV3Sb5” oleh JN Graham, C. Mielke III, D. Das, T. Morresi, V. Sazgari, A. Suter, T. Prokscha, H.S , Deng, R Khasanov, Wilson SD, Salinas AC, Martins MM, Zhong Y, Okazaki K, Wang Z, Hasan MZ, Fischer MH, Neupert T, J-X. Yin, S. Sanna, H. Luetkens, Z. Salman, P. Bonfà dan Z. Guguchia, 17 Oktober 2024, Komunikasi Alam.
DOI: 10.1038/s41467-024-52688-6
RakyatPos.ID Network
