Los científicos han encontrado evidencia de superconductividad sucediendo a temperaturas y niveles de energía muy por encima de sus límites normales, un hallazgo que algún día podría ayudar a revolucionar el diseño y el funcionamiento de nuestra electrónica.
UNA superconductor El material es aquel que puede transferir electricidad sin resistencia. A su vez, esto significa que la electricidad viaja sin pérdidas de energía, un fenómeno que sería de gran beneficio en todas partes, desde los dispositivos en nuestros bolsillos hasta una infraestructura eléctrica más grande.
El problema es que los superconductores solo comienzan a ser superconductores en muy temperaturas bajas.
Para hacerlo práctico, los científicos e ingenieros están interesados en obtener superconductividad
En el nuevo estudio, los investigadores han observado Pares de Cooper sucediendo donde no deberían estar. Un par de Cooper es cuando los electrones se acurrucan en pares, lo suficientemente cerca como para pasar a través de los materiales con mayor facilidad (y sin generar calor).
Según el físico Doug Natelson, de la Universidad de Rice en Texas, el descubrimiento del emparejamiento de electrones que se produce por encima de la temperatura crítica a la que normalmente ocurre no será una "locura sorprendente" para la comunidad científica, pero hay más.
"Lo que es más extraño es que parece que hay dos escalas de energía diferentes". dice Natelson del nuevo resultado.
"Hay una escala de energía más alta donde se forman los pares, y hay una escala de energía más baja donde todos deciden unir sus manos y actuar de manera colectiva y coherente, el comportamiento que en realidad provoca la superconductividad".
En otras palabras, parece que los pares de Cooper pueden formarse a temperaturas más altas, pero no entren en un estado de coherencia ni comiencen a moverse colectivamente, que es lo que crea la superconductividad, hasta que se alcancen las temperaturas más bajas.
Los científicos han planteado previamente la hipótesis de que este podría ser el caso, pero esta es la primera evidencia directa de ello, que se encuentra en un superconductor llamado óxido de cobre de estroncio y lantano (LSCO).
LSCO es un superconductor de alta temperatura, que funciona a temperaturas más altas de lo normal (aunque todavía es extremadamente frío, cientos de grados bajo cero grados Celsius).
En lugar de solo mirar la corriente eléctrica, los investigadores analizaron lo que se conoce como disparo: variaciones en el flujo de la carga eléctrica. Esas variaciones no coincidían con lo que se esperaría de un flujo de electrones individuales, lo que sugiere que el emparejamiento estaba ocurriendo a temperaturas más altas de lo que debería ser.
Todavía estamos muy lejos de la superconductividad a temperatura ambiente, pero parece que al menos en LSCO, una alta fracción de electrones se empareja a temperaturas muy superiores al nivel habitual necesario para la superconductividad, y eso podría ser invaluable en futuras investigaciones.
El siguiente paso es investigar cómo ese emparejamiento podría conducir a la coherencia, y desde allí a la superconductividad.
"Si eso es cierto, y ya tienes pares a temperaturas más altas, la pregunta es '¿también puedes obtener coherencia a esas temperaturas?'" dice Natelson.
"¿Puedes convencer de alguna manera (a los electrones) para que comiencen a bailar en la región conocida como pseudogap, un espacio de fase a temperaturas y escalas de energía más altas que la fase superconductora?"
Tendremos que esperar y ver a dónde nos lleva la investigación, pero es un paso genial.
La investigación ha sido publicada en Naturaleza.