Investigadores de la Universidad de Houston han informado de un nuevo método para inducir superconductividad en materiales no superconductores, demostrando un concepto propuesto hace décadas pero nunca probado.

La técnica también se puede utilizar para aumentar la eficiencia de materiales superconductores conocidos, sugiriendo una nueva forma de avanzar en la viabilidad comercial de los superconductores, dijo Paul C.W. Chu, científico jefe del Centro de Superconductividad de Texas en UH (TcSUH) y autor correspondiente de un artículo que describe el trabajo, publicado el 31 de octubre en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

"La superconductividad se utiliza en muchas cosas, de las cuales, la resonancia magnética (MRI) es quizás la más conocida, "dijo Chu, el físico que ocupa la Cátedra TLL Temple of Science en UH. Pero la tecnología utilizada en el cuidado de la salud, servicios públicos y otros campos sigue siendo caro, en parte porque requiere un enfriamiento costoso, que tiene una adopción generalizada limitada, él dijo.

La investigación, demostrando un nuevo método para aprovechar las interfaces ensambladas para inducir la superconductividad en el compuesto no superconductor arseniuro de calcio y hierro, ofrece un nuevo enfoque para encontrar superconductores que funcionen a temperaturas más altas.

Los materiales superconductores conducen la corriente eléctrica sin resistencia, mientras que los materiales de transmisión tradicionales pierden hasta un 10 por ciento de energía entre la fuente generadora y el usuario final. Eso significa que los superconductores podrían permitir que las empresas de servicios públicos proporcionen más electricidad sin aumentar la cantidad de combustible utilizado para generar electricidad.

"Una forma que se ha propuesto durante mucho tiempo para lograr Tcs mejoradas (temperatura crítica, o la temperatura a la que un material se vuelve superconductor) es aprovechar las interfaces ensambladas artificial o naturalmente, "escribieron los investigadores." El presente trabajo demuestra claramente que la alta superconductividad de Tc en el conocido compuesto no superconductor CaFe2As2 (arseniuro de calcio y hierro) puede ser inducida por apilamiento de capas antiferromagnéticas / metálicas y proporciona la evidencia más directa hasta la fecha para la interfaz. -Tc mejorado en este compuesto ".

Los coautores de Chu en el artículo incluyen al autor principal Kui Zhao, un recién graduado de UH ahora en Advanced MicroFabrication Equipment Inc. en Shanghai; Liangzi Deng, Shu-Yuan Huyan y Yu-Yi Xue, ambos afiliados al Departamento de Física de la UH y TcSUH, y Bing Lv, físico de materiales que se mudó recientemente a la Universidad de Texas-Dallas.

El concepto de que la superconductividad podría inducirse o mejorarse en el punto donde se unen dos materiales diferentes, la interfaz, se propuso por primera vez en la década de 1970, pero nunca se había demostrado de manera concluyente. Dijo Chu. Algunos experimentos anteriores que mostraron una temperatura crítica superconductora mejorada no pudieron excluir otros efectos debidos al estrés o al dopaje químico, que impidió la verificación, él dijo.

Para validar el concepto, Los investigadores que trabajan a presión ambiental expusieron el compuesto de arseniuro de hierro y calcio sin dopar al calor:350 grados centígrados, se considera una temperatura relativamente baja para este procedimiento, en un proceso conocido como recocido. El compuesto formó dos fases distintas, con una fase convertida cada vez más en la otra cuanto más tiempo se recoció la muestra. Chu dijo que ninguna de las dos fases era superconductora, pero los investigadores pudieron detectar superconductividad en el punto en el que coexisten las dos fases.

Aunque la temperatura crítica superconductora de la muestra producida a través del proceso todavía era relativamente baja, Chu dijo que el método utilizado para probar el concepto ofrece una nueva dirección en la búsqueda de más eficientes, materiales superconductores menos costosos.