(Phys.org) —Un equipo de investigadores del Instituto Tata de Investigación Fundamental en India descubrió que enfriar una muestra de bismuto a 0,00053 Kelvin hizo que el material se convirtiera en un superconductor, poniendo en riesgo una teoría de décadas sobre cómo funciona la superconductividad. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el equipo describe su enfoque de enfriamiento y prueba y por qué creen que lo que encontraron requerirá que los físicos reconsideren el trabajo teórico que describe las condiciones bajo las cuales un metal puede volverse superconductor.

Después de que se descubrió que algunos metales pueden ser superconductores bajo ciertas condiciones (allá por 1911), los científicos han trabajado duro para intentar comprender cómo funcionan para poder aprovecharlos. Se ha avanzado mucho (la superconductividad ahora se usa comúnmente en algunos dispositivos, como los aceleradores de partículas), pero el objetivo final aún no se ha alcanzado:encontrar un metal que sea superconductor a temperatura ambiente. En este nuevo esfuerzo, Los investigadores analizaron el bismuto, un metal gris rojizo quebradizo que había sido descartado como un posible superconductor porque tiene una densidad de portadora tan pequeña (un electrón móvil es compartido por 100, 000 átomos).

Para probar el metal, el equipo perforó agujeros en una varilla de plata y luego introdujo cristales de bismuto en ellos. Luego cubrieron la varilla con un escudo magnético que se utilizó para pasar un campo magnético sobre las muestras de bismuto. Los sensores en el escudo eran lo suficientemente sensibles como para captar cambios de campo magnético hasta 10 ^-18 Tesla. Luego, el equipo enfrió la construcción que habían hecho, observando el punto en el que aumentó el campo magnético alrededor de las muestras de bismuto (un indicador del efecto Meissner), ese punto llegó a 0,00053 Kelvin, revelando que el metal podría convertirse en un superconductor cuando se enfría lo suficiente.

El hallazgo del equipo ha arrojado dudas sobre la confiabilidad de la teoría de Bardeen-Cooper-Schrieffer, porque el metal no tiene suficientes electrones para permitir la asociación, el medio por el cual la mayoría de los semiconductores operan sin resistencia. Ahora también representa el superconductor de densidad de portadora más baja. El trabajo del equipo también demuestra que, a pesar de una gran cantidad de esfuerzo para estudiar la superconductividad, todavía no se comprende muy bien.

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