Los científicos tienen largamente teorizado que hay otros tipos de superconductor esperando ser descubiertos, y resulta que tenían razón: una nueva investigación ha identificado un superconductor de onda g por primera vez, un avance importante en esta área de la física.
Los superconductores son materiales que no ofrecen resistencia eléctrica, por lo que la electricidad puede pasar a través de ellos con una eficiencia cercana al 100 por ciento.
Eso suena genial cuando se piensa en el potencial de las redes eléctricas súper eficientes que no pierden energía para calentar. Pero hay una trampa. Los materiales que pueden actuar de esta manera generalmente deben enfriarse a temperaturas ultrabajas antes de que comience la superconductividad real.
Sin embargo, hasta ahora, casi todos los superconductores han sido confirmados como ‘spin-singlete’, compuestos por Pares de Cooper de electrones que combinan un electrón de spin-up con un electrón de spin-down, eliminando la resistencia eléctrica del material en el camino.
Actualmente, hay dos tipos de superconductividad que se ajustan a esta descripción, onda s y onda d.
En pocas palabras, los electrones en los pares de Cooper de ondas s apuntan directamente entre sí, cancelando el momento angular del otro, que mide la energía y el movimiento de rotación.
Una alineación diferente en las ondas d crea un momento angular positivo a lo largo de un eje y negativo a lo largo de un segundo eje, lo que le da dos unidades de momento angular.
El equipo en realidad estaba buscando otro tipo de superconductor que solo existe como hipótesis por ahora: el superconductor de onda p. Los científicos piensan que esto podría ser un ‘triplete de espín’ donde los electrones emparejados tienen la misma dirección de giro, creando un momento angular de 1, en algún lugar entre la onda S y la onda D más exótica.
En lugar de encontrar superconductividad de onda p, encontraron un tipo diferente de momento angular por completo.
Los escaneos de espectroscopia observaron la simetría de un cristal de rutenato de estroncio, creando una configuración nueva y completamente personalizada para enfriar el material a las temperaturas necesarias.
Las constantes elásticas del material, la velocidad del sonido que lo atraviesa, esencialmente, revelaron que el rutenato de estroncio es un superconductor de dos componentes, capaz de unir electrones complejos que necesita una dirección y un número para expresarse. Eso significaba que el material no podía clasificarse como superconductor de onda s, onda d o onda p. Era algo más.
“Entonces, las únicas cosas con las que los experimentos son consistentes son estas cosas muy, muy extrañas que nadie ha visto antes. Una de las cuales es la onda g, que significa momento angular 4. Nadie ha pensado nunca que habría un superconductor de onda g “.
El descubrimiento es otro paso adelante en nuestra comprensión de los superconductores. Si podemos ampliar la tecnología y hacer que funcione a temperaturas más cálidas, los beneficios potenciales son enormes: placas de circuitos y redes eléctricas que no pierden electricidad para calentar a medida que se transfiere la energía.
En términos de este equipo de investigadores, en el futuro buscarán otros materiales que podrían ser capaces de la esquiva superconductividad de la onda p. También van a analizar más el rutenato de estroncio, es un metal fascinante por todo tipo de razones.
“Por lo tanto, debería poder construir una teoría de por qué se convierte en un superconductor mejor aquí que en cualquier otro lugar”.