Os cientistas descobriram um novo tipo de supercondutores
Um grupo científico da América estudou a estrutura cristalina do rutenato de estrôncio (o material mais promissor para o quantum computadores) e verificou-se que as ondas se propagam através do material de uma forma extremamente incomum, o que indica um tipo completamente novo supercondutores.
É sobre essa descoberta única que quero contar a vocês hoje.
Tipos existentes de supercondutores
Como você sabe, os elétrons nos supercondutores se movem nos chamados pares de Cooper. É essa simbiose que confere ao material propriedades únicas, uma das quais é a completa ausência de resistência elétrica.
Assim, os materiais supercondutores foram divididos (a divisão depende do tipo de ondas que passam por eles) em dois tipos:
- onda s. Em tais supercondutores (mercúrio, estanho, chumbo) em um par de Cooper, os elétrons têm spins direcionados de forma oposta e os elétrons são estáticos em relação ao centro de massa comum. Em outras palavras, o momento angular orbital dos pares é zero.
- d - onda. Estes são supercondutores de alta temperatura ( HTSC), em tais materiais os pares de elétrons têm spins opostos, mas também giram em torno do centro de massa resultante. Além disso, para tais condutores, o momento orbital dos pares de Cooper é igual a dois.
Mas descobriu-se que ainda existe pelo menos um tipo de supercondutor.
Descoberta de um novo tipo de supercondutor
Em 1994, um composto único foi descoberto - o rutenato de estrôncio Sr2RuO4. O material era incomum porque sua estrutura interna parecia com a dos HTSCs clássicos, mas o componente de onda era fundamentalmente diferente.
Na época, esse material era atribuído aos chamados supercondutores do tipo transicional, relacionado ao tipo de onda p. Devido ao fato de que neste material no par de Cooper os spins de elétrons têm uma direção, e o par de elétrons tem um momento angular igual à unidade.
Esta descoberta única garantiu potencialmente um avanço na criação de computadores quânticos. Uma vez que permitiu a formação de férmions de Majorana (partículas incomuns, que representam simultaneamente suas próprias antipartículas).
É por isso que por muitos anos o material foi estudado ativamente, enquanto os cientistas buscavam a confirmação da hipótese de supercondutividade da onda p do material.
A descoberta prática acabou por ser mais interessante do que a teórica
Em outra tentativa de encontrar confirmação da teoria, um grupo de cientistas americanos da Universidade Cornell (EUA) realizou outro experimento para estudar o rutenato de estrôncio.
Assim, o cristal do material foi estudado por meio de espectroscopia ultrassônica ressonante de maior resolução.
Para isso, o material foi resfriado a uma temperatura extrema de 1,4 Kelvin. E então as ondas sonoras passaram pelo cristal. E neste momento as constantes elásticas foram medidas.
Portanto, os resultados obtidos simplesmente surpreenderam os cientistas. Acontece que o rutenato de estrôncio é um tipo completamente novo de supercondutor. No final das contas, os elétrons do par de Cooper têm uma conexão tão complexa que não se encaixa na descrição das ondas s ou d.
A única coisa que conseguimos descobrir exatamente é que o momento angular é igual a quatro, o que significa que o novo supercondutor pertence à onda g. Nenhum dos cientistas presumiu que tais supercondutores pudessem existir em princípio.
Os resultados do experimento são surpreendentes e os cientistas planejam testar outros materiais promissores que foram anteriormente classificados no grupo do tipo p da mesma maneira. Vamos aguardar os resultados de novos experimentos.
E os cientistas compartilharam os resultados desse experimento nas páginas da revista Nature Physics.
E se você gostou do material, coloque seu polegar para cima, assine e escreva um comentário. Obrigado pela sua atenção!