Chirale supergeleiding is een zeldzame en exotische vorm van supergeleiding waarbij de supergeleidende toestand de tijdomkeersymmetrie doorbreekt. Dit kan leiden tot een aantal bijzondere eigenschappen, zoals de vorming van Majorana-fermionen en het opwekken van een magnetisch veld zonder aangelegd magnetisch veld.

Er zijn een aantal manieren om chirale supergeleiding in nieuwe materialen te identificeren. Eén manier is om te zoeken naar de aanwezigheid van een magnetisch veld zonder aangelegd magnetisch veld. Dit kan worden gedaan met behulp van verschillende technieken, zoals magnetische krachtmicroscopie of SQUID-magnetometrie.

Een andere manier om chirale supergeleiding te identificeren is door te zoeken naar de aanwezigheid van Majorana-fermionen. Majorana-fermionen zijn quasideeltjes die hun eigen antideeltjes zijn en waarvan wordt voorspeld dat ze voorkomen in chirale supergeleiders. Ze kunnen worden gedetecteerd met behulp van verschillende technieken, zoals scanning tunneling microscopie of Josephson-spectroscopie.

Ten slotte kan chirale supergeleiding ook worden geïdentificeerd door te zoeken naar de aanwezigheid van een Tsjern-getal dat niet nul is. Het Chern-getal is een topologische invariant die de topologische eigenschappen van een materiaal karakteriseert. Het kan worden berekend met behulp van verschillende technieken, zoals bandstructuurberekeningen of transportmetingen.

Als een materiaal een van deze eigenschappen vertoont, is dit een sterke indicatie dat het een chirale supergeleider is. Verdere experimenten kunnen vervolgens worden uitgevoerd om de aanwezigheid van chirale supergeleiding te bevestigen en de eigenschappen ervan te bestuderen.

Hier zijn enkele specifieke experimentele technieken die kunnen worden gebruikt om chirale supergeleiding in nieuwe materialen te identificeren:

* Magnetische krachtmicroscopie: Deze techniek kan worden gebruikt om het magnetische veld te meten dat wordt gegenereerd door een chirale supergeleider. Een scherpe punt wordt dicht bij het oppervlak van het materiaal gebracht en de magnetische kracht tussen de punt en het materiaal wordt gemeten. Als het materiaal een chirale supergeleider is, zal de magnetische kracht niet nul zijn.

* SQUID-magnetometrie: Deze techniek kan ook worden gebruikt om het magnetische veld te meten dat wordt gegenereerd door een chirale supergeleider. Een SQUID (supergeleidend kwantuminterferentieapparaat) is een zeer gevoelige magnetometer die extreem zwakke magnetische velden kan detecteren. Als het materiaal een chirale supergeleider is, zal de SQUID een magnetisch veld detecteren dat niet nul is.

* Scanning-tunnelingmicroscopie: Deze techniek kan worden gebruikt om het oppervlak van een materiaal op atomair niveau in beeld te brengen. Als het materiaal een chirale supergeleider is, zal de scanning tunneling microscoop de aanwezigheid van Majorana-fermionen onthullen. Majorana-fermionen zijn quasideeltjes die hun eigen antideeltjes zijn en waarvan wordt voorspeld dat ze voorkomen in chirale supergeleiders.

* Josephson-spectroscopie: Deze techniek kan worden gebruikt om de elektrische eigenschappen van een chirale supergeleider te meten. Als het materiaal een chirale supergeleider is, zal de Josephson-spectroscopie de aanwezigheid onthullen van een Tsjern-getal dat niet nul is. Het Chern-getal is een topologische invariant die de topologische eigenschappen van een materiaal karakteriseert.

Dit zijn slechts enkele van de experimentele technieken die kunnen worden gebruikt om chirale supergeleiding in nieuwe materialen te identificeren. Door deze technieken te gebruiken kunnen wetenschappers een beter inzicht krijgen in deze zeldzame en exotische vorm van supergeleiding en de mogelijke toepassingen ervan.