Normalmente, los superconductores y los imanes no se llevan bien. Los superconductores odian los campos magnéticos y los imanes interrumpen la delicada danza cuántica de los electrones que da origen a la superconductividad. Pero CeCoIn5 desafía las expectativas. Es un superconductor, pero también alberga momentos magnéticos dentro de su red atómica.
Los momentos magnéticos en CeCoIn5 no son estáticos. En cambio, bailan, creando un mar de magnetismo fluctuante. Estas fluctuaciones magnéticas, en lugar de alterar la superconductividad, parecen mejorarla. La cúpula superconductora de CeCoIn5 (el rango de temperaturas y campos magnéticos donde se produce la superconductividad) es anormalmente grande y se extiende mucho más allá de las predicciones teóricas basadas en teorías convencionales.
Los investigadores creen que la clave para comprender este comportamiento inusual reside en la interacción entre los electrones de conducción que transportan la supercorriente y los electrones 4f localizados que dan lugar a los momentos magnéticos. Estos dos tipos de electrones interactúan a través de un sutil efecto cuántico llamado interacción Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY).
La interacción RKKY es una interacción magnética de largo alcance mediada por electrones de conducción. En CeCoIn5, la interacción RKKY conduce a la formación de "puntos calientes" magnéticos, regiones donde las fluctuaciones magnéticas son particularmente fuertes. Estos puntos críticos actúan como centros de nucleación de los pares superconductores, promoviendo la superconductividad.
La interacción entre superconductividad y magnetismo en CeCoIn5 es delicada. Demasiado magnetismo puede suprimir la superconductividad, mientras que muy poco magnetismo puede impedir que surja la superconductividad. Pero cuando el equilibrio es el adecuado, las fluctuaciones magnéticas aumentan la superconductividad, superando los límites de lo que pensábamos que era posible.
CeCoIn5 es un material que sigue sorprendiendo y desafiando nuestra comprensión de la superconductividad. Al desentrañar sus secretos, obtenemos información valiosa sobre la compleja interacción entre estos dos fenómenos físicos fundamentales, abriendo nuevas vías para la exploración y el desarrollo de nuevos materiales superconductores.
