Um material estudado há 40 anos escondia uma colcha de retalhos cristalina que passou despercebida em análises anteriores
As fronteiras entre as regiões cristalinas são centenas de vezes mais largas do que os cientistas esperavam
O que você vai ver
- Que tipo de material supercondutor foi reexaminado.
- Que técnica revelou a estrutura escondida dentro dele.
- O que forma essa “colcha de retalhos” cristalina.
- Por que essas fronteiras internas podem atrapalhar a supercondutividade.
- Que investimento bilionário tornou essa descoberta possível.
Um supercondutor estudado havia quatro décadas, e presumido como uniforme em toda a sua extensão, revelou ser, na verdade, um mosaico de regiões cristalinas levemente diferentes entre si.
Que material foi reexaminado?
Pesquisadores do Departamento de Química da Universidade de Warwick, no Reino Unido, liderados por Mark Senn, voltaram a examinar supercondutores à base de cobre da classe dos cupratos, mais especificamente os chamados cupratos “214”, capazes de conduzir eletricidade sem resistência em temperaturas ainda baixas, mas relativamente altas para os padrões da supercondutividade.
Que técnica revelou a estrutura escondida?
A equipe usou uma técnica de imagem tridimensional por difração de raios X, batizada de scanning 3D X-ray diffraction, que mapeia a disposição dos átomos dentro do cristal de forma parecida com uma tomografia em escala atômica, algo que as técnicas convencionais usadas nas últimas quatro décadas não conseguiam revelar.
O que forma essa colcha de retalhos?
As imagens mostraram que o cristal é, na verdade, um mosaico de regiões com dois arranjos atômicos ligeiramente diferentes, separadas por fronteiras centenas de vezes mais largas do que se esperava, a ponto de se comportarem quase como estruturas distintas dentro do mesmo material.
Por que isso pode atrapalhar a supercondutividade?
Os pesquisadores sugerem que essas fronteiras internas podem atuar contra a supercondutividade, em vez de apenas coexistir de forma neutra com ela, o que ajudaria a explicar por que alguns exemplares desse material têm desempenho melhor que outros mesmo sendo quimicamente parecidos.
Que investimento tornou isso possível?
As medições só foram possíveis graças a uma atualização de cerca de 150 milhões de euros no European Synchrotron Radiation Facility, na França; os pesquisadores acreditam que padrões semelhantes de heterogeneidade interna podem existir em outros cupratos e materiais relacionados.
A mesma ideia de que um fenômeno só aparece quando se consegue enxergar em maior resolução também vale para o experimento de armazenamento óptico de dados que usa apenas um feixe de luz em vez de campos magnéticos externos.
Mais detalhes sobre o estudo estão disponíveis na publicação original no ScienceDaily.
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