A descoberta dessa estrutura oculta poderia eventualmente permitir aos pesquisadores projetar materiais e dispositivos supercondutores com maior controle e precisão. À medida que os cientistas buscam computadores quânticos, eletrônica ultraeficiente e outras tecnologias avançadas, uma compreensão detalhada de como os elétrons se comportam dentro dos supercondutores se tornará cada vez mais importante.
Algumas surpresas científicas não advêm da descoberta de algo inteiramente novo, mas de uma observação mais detalhada de coisas que os investigadores pensavam já compreender.
Durante décadas, os físicos investigaram supercondutor-Material capaz de passar corrente elétrica perda zero de energia. Suas propriedades incomuns poderiam eventualmente apoiar tecnologias que vão desde eletrônica ultraeficiente e computadores quânticos até sistemas médicos avançados.
Um supercondutor que parecia surpreendentemente simples
Um dos exemplos mais bem estudados é Disseleneto de nióbio (NbSe2). Quando os pesquisadores restringiram o material a apenas algumas camadas atômicas, os experimentos mostraram um comportamento supercondutor relativamente simples. Em particular, o material parece ter um único intervalo de energia, uma característica fundamental que reflete como os elétrons se ligam para que possam se mover sem resistência elétrica.
No entanto, os investigadores tinham motivos para suspeitar que esta imagem simples estava incompleta.
estudo liderado Doutorado. estudante Shahar Simon e M.Sc. Professor do Instituto de Física Raakah e do Centro de Nanociência e Nanotecnologia da Universidade Hebraica de Jerusalém. Oded Milo e a Prof. Estudante Maya Klang sob a orientação de Heather Steinberg. A pesquisa foi publicada em artigo de revisão física.
Dois estados supercondutores disfarçados de um
Com medições de espectroscopia de tunelamento altamente sensíveis, os pesquisadores descobriram que o NbSe2 Não se comporta como um supercondutor direto, governado apenas por uma ordem supercondutora. Em vez disso, envolve Duas ordens supercondutoras diferentes que interagem tão fortemente que parecem semelhantes.
Pesquisadores identificam o mesmo comportamento oculto em conteúdos intimamente relacionados É isso2.
“É como ouvir um cantor solo, mas depois descobrir que na verdade é um dueto perfeitamente sincronizado”, disseram os pesquisadores.
A descoberta esclarece um quebra-cabeça que permaneceu sem solução durante anos. As teorias convencionais não conseguiram reproduzir totalmente a ampla forma do espectro de energia supercondutor observado em experimentos anteriores.
Ao utilizar um modelo mais avançado que inclui duas ordens supercondutoras diferentes, os investigadores da Universidade Hebraica conseguiram explicar as medições experimentais com mais precisão. A mesma abordagem também é responsável pela forma como os materiais se comportam quando um campo magnético é aplicado.
Uma imagem supercondutora ainda mais complexa
Os resultados apontam para uma complexidade adicional em formas de material mais espessas. De acordo com as descobertas, o NbSe a granel2 pode estar em Três ordens supercondutoras interagindoSugerindo que a supercondutividade é mais rica nestes materiais do que se reconhecia anteriormente.
A descoberta dessa estrutura oculta poderia eventualmente permitir aos pesquisadores projetar materiais e dispositivos supercondutores com maior controle e precisão. À medida que os cientistas buscam computadores quânticos, eletrônica ultraeficiente e outras tecnologias avançadas, uma compreensão detalhada de como os elétrons se comportam dentro dos supercondutores se tornará cada vez mais importante.
