Pares de elétrons continuaram deixando um padrão mesmo onde a supercondutividade parecia ter desaparecido

O que você vai ver

•  Que material foi estudado e por que ele chama atenção dos físicos.
•  O que são as ondas de densidade de pares encontradas no material.
•  Como os pesquisadores conseguiram enxergar esse padrão.
•  Por que os cientistas chamam o efeito de um fantasma da supercondutividade.
•  Por que essa descoberta interessa ao estudo de supercondutores do futuro.

Físicos da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign encontraram evidências de que pares de elétrons continuam formando um padrão organizado num material supercondutor mesmo depois que a supercondutividade, em tese, já deveria ter desaparecido completamente.

Que material foi estudado?

O material em questão é o ditelureto de urânio (UTe₂), que entra em estado supercondutor apenas abaixo de 2 kelvins e que só teve sua supercondutividade descoberta em 2019; antes disso, era tratado como um metal comum, e desde então vem sendo estudado como um dos candidatos mais intrigantes para supercondutividade não convencional.

O que são as ondas de densidade de pares?

Pares de elétrons, conhecidos como pares de Cooper, podem se organizar em padrões irregulares e ondulados chamados ondas de densidade de pares, fenômeno proposto teoricamente em 2007 mas que, até esta pesquisa, nunca havia sido observado persistindo além da fase em que a supercondutividade convencional do material já havia desaparecido.

Como os pesquisadores enxergaram o padrão?

A equipe, liderada por Eduardo Fradkin na parte teórica e por Vidya Madhavan na parte experimental, usou cristais de maior qualidade, produzidos por um novo método de fluxo fundido, e um microscópio de tunelamento com campo magnético vetorial para examinar o material em múltiplas direções, permitindo identificar modos espectrais que respondiam à temperatura e ao campo magnético exatamente como o esperado para ondas de densidade de pares.

Por que o efeito é chamado de fantasma?

Alguns desses modos persistiram mesmo acima da temperatura em que a supercondutividade do material desaparece, e campos magnéticos aplicados destruíram os sinais de um jeito que uma simples onda de densidade de carga não conseguiria explicar sozinha, levando a equipe a descrever o fenômeno como um vestígio, ou fantasma, de um estado supercondutor que parecia ter deixado de existir.

Por que isso interessa a supercondutores do futuro?

A descoberta sugere que os pares de elétrons podem começar a se organizar antes mesmo de o material se tornar supercondutor, ideia que pode orientar o estudo de outros supercondutores não convencionais; a limitação, reconhecida pelos próprios pesquisadores, é que a técnica usada enxerga apenas a superfície do material, então o comportamento no interior do cristal ainda precisa ser inferido indiretamente.

Fenômenos que revelam comportamentos escondidos até dentro de estados físicos já bem estudados também aparecem na reportagem sobre as moléculas que atingiram o limite físico de estabilidade quântica sobre uma superfície.

Mais detalhes sobre a pesquisa estão disponíveis na reportagem original do ScienceDaily.

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