Un extraño ballet se desarrolla en la sombra de los materiales supraconductores. Investigadores acaban de observar pares de electrones inesperados.
Los resultados cuestionan lo que se creía saber sobre la temperatura necesaria para la supraconductividad. Un descubrimiento que podría cambiar las reglas del juego.
En un estudio reciente, un equipo internacional detectó la formación de pares de electrones en un cuprato, un material basado en cobre, a temperaturas mucho más altas de lo que se pensaba. Estos pares de electrones suelen aparecer a temperaturas muy bajas, cercanas al cero absoluto (por debajo de -240°C), pero aquí han aparecido a -123°C.
Tradicionalmente, los supraconductores deben ser enfriados a temperaturas extremas para que los electrones se emparejen, lo que les permite conducir la electricidad sin ninguna resistencia. Pero los cupratos se comportan de manera diferente y sorprendente.
Los investigadores han observado un fenómeno en el que los electrones parecían estar emparejados, pero aún no coordinados. Este hallazgo inédito se realizó en una muestra de cuprato expuesta a luz ultravioleta. En respuesta, los electrones en el material mostraron una resistencia inusual a su expulsión.
Los electrones emparejados en el cuprato parecían estar en una especie de "pausa", formando pares pero sin alcanzar el estado de sincronización necesario para la supraconductividad. La temperatura a la que se observó este fenómeno superaba ampliamente la requerida habitualmente.
Dibujo de dos electrones que pasan de un estado desincronizado a un estado sincronizado en un material supraconductor.
Fuente: Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory
El profesor Zhi-Xun Shen, de la Universidad de Stanford, espera que estos descubrimientos permitan diseñar materiales supraconductores que funcionen a temperaturas más altas. Según él, esto podría ser un primer paso hacia avances aún más significativos.
El equipo de investigadores planea continuar su trabajo explorando cómo manipular este fenómeno de emparejamiento incoherente, para lograr que estos pares de electrones se sincronicen. Esta sincronización podría abrir el camino para la creación de supraconductores más eficientes.
Si estos materiales se vuelven operativos a temperaturas más accesibles, podrían transformar muchos sectores, desde la computación cuántica hasta el transporte. Puede que se esté gestando una revolución científica y tecnológica.
Los electrones en un supraconductor forman "pares de Cooper", que se mueven de manera sincronizada a través del material. Esta sincronización permite que la corriente atraviese el material sin encontrar obstáculos ni fricciones. Para que esta propiedad se manifieste, las temperaturas generalmente deben estar cerca del cero absoluto.
Los resultados cuestionan lo que se creía saber sobre la temperatura necesaria para la supraconductividad. Un descubrimiento que podría cambiar las reglas del juego.
En un estudio reciente, un equipo internacional detectó la formación de pares de electrones en un cuprato, un material basado en cobre, a temperaturas mucho más altas de lo que se pensaba. Estos pares de electrones suelen aparecer a temperaturas muy bajas, cercanas al cero absoluto (por debajo de -240°C), pero aquí han aparecido a -123°C.
Tradicionalmente, los supraconductores deben ser enfriados a temperaturas extremas para que los electrones se emparejen, lo que les permite conducir la electricidad sin ninguna resistencia. Pero los cupratos se comportan de manera diferente y sorprendente.
Los investigadores han observado un fenómeno en el que los electrones parecían estar emparejados, pero aún no coordinados. Este hallazgo inédito se realizó en una muestra de cuprato expuesta a luz ultravioleta. En respuesta, los electrones en el material mostraron una resistencia inusual a su expulsión.
Los electrones emparejados en el cuprato parecían estar en una especie de "pausa", formando pares pero sin alcanzar el estado de sincronización necesario para la supraconductividad. La temperatura a la que se observó este fenómeno superaba ampliamente la requerida habitualmente.
Dibujo de dos electrones que pasan de un estado desincronizado a un estado sincronizado en un material supraconductor.
Fuente: Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory
El profesor Zhi-Xun Shen, de la Universidad de Stanford, espera que estos descubrimientos permitan diseñar materiales supraconductores que funcionen a temperaturas más altas. Según él, esto podría ser un primer paso hacia avances aún más significativos.
El equipo de investigadores planea continuar su trabajo explorando cómo manipular este fenómeno de emparejamiento incoherente, para lograr que estos pares de electrones se sincronicen. Esta sincronización podría abrir el camino para la creación de supraconductores más eficientes.
Si estos materiales se vuelven operativos a temperaturas más accesibles, podrían transformar muchos sectores, desde la computación cuántica hasta el transporte. Puede que se esté gestando una revolución científica y tecnológica.
¿Qué es la supraconductividad?
La supraconductividad es un fenómeno que ocurre en ciertos materiales a muy baja temperatura, donde pierden toda resistencia eléctrica. En la supraconductividad, la corriente eléctrica circula sin ninguna pérdida de energía, a diferencia de los conductores clásicos donde la energía se disipa en forma de calor.Los electrones en un supraconductor forman "pares de Cooper", que se mueven de manera sincronizada a través del material. Esta sincronización permite que la corriente atraviese el material sin encontrar obstáculos ni fricciones. Para que esta propiedad se manifieste, las temperaturas generalmente deben estar cerca del cero absoluto.
IA: participe en el "último examen de la humanidad"
Hace 8 horas
Espera un poco antes de cortar el queso
Hace 10 horas
¿Solteros o casados: quién envejece mejor?
Hace 2 días
Cuando la baba de vaca mejora la... cirugía
Hace 3 días
Más...