Un superconductor ordinario se parece a una fila de soldados marchando en parejas: los electrones se unen y sus espines (peonzas internas) apuntan en direcciones opuestas. El campo magnético voltea fácilmente esos pares, destruyendo la superconductividad.
En UTe₂ todo es distinto. Allí los pares de electrones tienen espines orientados en la misma dirección, como compañeros de baile que se toman de las manos y giran al mismo ritmo. Cuando los físicos aplicaron un campo magnético a lo largo del eje c, los espines apenas cambiaron hasta 5 teslas (unas 100 000 veces más intenso que el campo magnético terrestre), y luego volvieron rápidamente a su estado normal. La superconductividad se mantuvo incluso con campos por encima de ese umbral. Los científicos notaron que cuando el campo se orienta de modo que los espines de los pares se alinean con él, la superconductividad se vuelve más estable.
Este comportamiento recuerda al helio-3 superfluido, un líquido que fluye sin fricción a temperaturas ultrabajas. Quizás UTe₂ sea un pariente sólido de ese líquido exótico. Comprender sus propiedades ayudará a crear dispositivos donde los espines puedan manipularse sin destruir el estado cuántico.
Las peonzas testarudas de UTe₂ no ceden ante el campo magnético hasta el final, y luego se rinden de golpe, pero la superconductividad permanece. Es una ventana a un mundo de materiales que podrían ser la base de los futuros ordenadores cuánticos.
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2602.08358
Spin-triplet superconductivity is an intriguing quantum coherent state with both spin and orbital degrees of freedom, which holds significant potential for future applications in quantum technology. However, how the spin of the triplet pairs responds to an external magnetic field remains poorly understood. This is mainly due to the absence of suitable spin-triplet superconductors. Here, we report results of Knight-shift and ac-susceptibility measurements on UTe$$_2$$. We demonstrate that the spin susceptibility, which slightly decreases compared to the normal-state value below the superconducting (SC) transition temperature $$T_{\rm c}$$, is rapidly restored and nearly recovers to the normal-state values around 5 T, well below the SC upper critical field $$H_{c2}$$ when the magnetic field is applied along the $$c$$ axis ($$H \parallel c$$). In addition, we found that $$H_{\rm c2}$$ of superconductivity becomes larger when the SC spin aligns with the magnetic field. By considering the results on $$H \parallel b$$, our results suggest the presence of a close relationship between the spin configuration of the triplet pair and $$H_{\rm c2}$$, as well as the anisotropic pinning interaction acting on the triplet pairs. These phenomena, which have never been observed in spin-singlet superconductors, represent characteristic features unique to spin-triplet superconductors. We discuss the similarities between superconductivity in UTe$$_2$$ and superfluid $$^3$$He, focusing on their spin-triplet pairing states.
El campo magnético de 5 teslas, en el que los espines de UTe₂ cambian bruscamente de comportamiento, es aproximadamente un millón de veces más intenso que el campo de un imán de nevera.
En la serie 'The Expanse', los superconductores se usan para crear motores y escudos eficientes; superconductores exóticos como el UTe₂ podrían hacer esa tecnología más real.