Los científicos identifican el primer superconductor 'no convencional' del mundo encontrado en la naturaleza: ScienceAlert

Pocos materiales tienen la extraña habilidad de transportar corriente casi sin resistencia en lo que se conoce como superconductividad. Un puñado de ellos se puede encontrar en la naturaleza.

Los científicos han descubierto que una sustancia con una fórmula que se encuentra en la naturaleza es capaz de superconducirse a bajas temperaturas sin el uso de trucos cuánticos típicos, lo que la convierte en la primera de su tipo. Un superconductor no convencional De su especie.

Los superconductores son fantásticos y muy útiles también porque conducen la electricidad sin perder energía. Esto suele deberse a que sus electrones comparten una identidad en lo que se conoce como pares de cobreEsto le permite atravesar una mezcla de átomos con relativa facilidad.

Los pares de Cooper en superconductores no convencionales están conectados de maneras que no se describieron en los primeros modelos de superconductividad, formas que también significan que aparecen a temperaturas más altas.

A través de una serie de pruebas de laboratorio detalladas, un equipo internacional de investigadores descubrió que el mineral miasite – Ya se sabe que es un superconductor. – Puede presentar propiedades superconductoras no convencionales.

El cristal de miasita fue fabricado en el laboratorio. (Pablo Canfield)

Esta miasita se encuentra en la naturaleza y, además de ser algo que los científicos pueden fabricar en el laboratorio, es aún más rara. Sin embargo, cabe señalar que es poco probable que cualquier pieza de miyasita encontrada en la naturaleza tenga la pureza necesaria para actuar como un superconductor no convencional.

«Intuitivamente, uno piensa que esto es algo que se produjo intencionalmente durante una investigación enfocada y que no podría existir en la naturaleza». Él dice El físico Ruslan Prozorov de la Universidad Estatal de Iowa. «Pero resultó ser el caso».

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Se utilizaron tres pruebas diferentes para determinar la superconductividad no convencional de la mayasita, que incluyen: Profundidad de penetración de Londres Prueba que mide la interacción de una sustancia con un campo magnético débil.

Otra prueba implicó crear defectos en el material, lo que podría afectar la temperatura a la que se convierte en superconductor. Los superconductores no convencionales son más sensibles al desorden causado por estos defectos que los materiales superconductores convencionales.

El descubrimiento se realizó como parte de los esfuerzos por encontrar materiales nuevos e innovadores para avanzar en campos como la ciencia cuántica. Esto llevó al equipo a miassite (Rh17s15), que combina un elemento de alto punto de fusión (Rodio(con un elemento volátil)Azufre).

«A diferencia de la naturaleza de los elementos puros, se han perfeccionado mezclas de estos elementos que permiten el crecimiento de cristales a baja temperatura con una presión de vapor mínima». Él dice El físico Paul Canfield de la Universidad Estatal de Iowa.

«Es como encontrar un pozo de pesca escondido lleno de peces grandes y gordos. En el sistema Rh-S descubrimos tres nuevos superconductores».

Los superconductores ya se utilizan ampliamente en tecnologías como escáneres de resonancia magnética y grandes aceleradores de partículas, pero aquí hay mucho potencial. Dada la naturaleza única de la measita, puede ser una gran parte de ese potencial, especialmente en su forma pura y sintetizada.

Los superconductores no convencionales pueden ser complejos, pero también apasionantes, porque prometen abrir nuevos descubrimientos en física y nuevos usos para la tecnología de superconductores.

«Descubrir los mecanismos detrás de la superconductividad no convencional es clave para aplicaciones económicamente sólidas de los superconductores». Él dice Prozorov.

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La investigación fue publicada en Materiales de comunicación.

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