Cientistas identificam o primeiro supercondutor “não convencional” do mundo encontrado na natureza: ScienceAlert

Poucos materiais têm a habilidade incrível de transportar corrente quase sem resistência no que é conhecido como supercondutividade. O menor punhado deles pode ser encontrado na natureza.

Os cientistas descobriram que uma substância com uma fórmula encontrada na natureza é capaz de superconduzir em baixas temperaturas sem o uso de truques quânticos típicos, tornando-a a primeira desse tipo. Um supercondutor não convencional Da sua espécie.

Os supercondutores são ótimos e muito úteis também, porque conduzem eletricidade sem perder energia. Isso geralmente ocorre porque seus elétrons compartilham uma identidade no que é conhecido como Pares de CooperIsso permite que ele passe por uma mistura de átomos com relativa facilidade.

Os pares de Cooper em supercondutores não convencionais estão conectados de maneiras que não foram descritas nos primeiros modelos de supercondutividade, maneiras que também significam que eles aparecem em temperaturas mais altas.

Através de uma série de testes laboratoriais detalhados, uma equipe internacional de pesquisadores descobriu que o mineral miasita – Já se sabe que é um supercondutor – Pode exibir propriedades supercondutoras não convencionais.

Esse miasita ocorre na natureza e, além de ser algo que os cientistas podem fabricar em laboratório, é ainda mais raro. No entanto, deve-se notar que é improvável que qualquer pedaço de miyasite encontrado na natureza tenha a pureza necessária para atuar como um supercondutor não convencional.

“Intuitivamente, você pensa que isso é algo que foi produzido intencionalmente durante uma pesquisa específica e que não poderia existir na natureza.” Ele diz Físico Ruslan Prozorov, da Universidade Estadual de Iowa. “Mas acabou sendo o caso.”

Três testes diferentes foram usados ​​para determinar a supercondutividade não convencional da maiasite, incluindo: Profundidade de penetração em Londres Um teste que mede a interação de uma substância com um campo magnético fraco.

Outro teste envolveu a criação de defeitos no material, que poderiam afetar a temperatura na qual ele se torna um supercondutor. Os supercondutores não convencionais são mais sensíveis aos distúrbios causados ​​por esses defeitos do que os materiais supercondutores convencionais.

A descoberta foi feita como parte dos esforços para encontrar materiais novos e inovadores para o avanço de campos como a ciência quântica. Isso levou a equipe ao miassisite (Rh₁₇é₁₅), que combina um elemento de alto ponto de fusão (Ródio(com um elemento volátil)Enxofre).

“Ao contrário da natureza dos elementos puros, as misturas desses elementos foram aperfeiçoadas para permitir o crescimento de cristais em baixa temperatura com pressão de vapor mínima.” Ele diz O físico Paul Canfield, da Iowa State University.

“É como encontrar um buraco de pesca escondido cheio de peixes grandes e gordos. No sistema Rh-S descobrimos três novos supercondutores.”

Os supercondutores já são amplamente utilizados em tecnologias como scanners de ressonância magnética e grandes aceleradores de partículas, mas há muito potencial aqui. Dada a natureza única do miasita, ele pode representar uma grande parte desse potencial – especialmente na sua forma pura e sintetizada.

Os supercondutores não convencionais podem ser complexos, mas também são emocionantes, porque prometem abrir novas descobertas na física e novos usos para a tecnologia dos supercondutores.

“Descobrir os mecanismos por trás da supercondutividade não convencional é fundamental para aplicações economicamente sólidas de supercondutores.” Ele diz Prozorov.

A pesquisa foi publicada em Materiais de comunicação.