El Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU. Ha creado con éxito el primer muestra monocristalina de un nuevo superconductor de arseniuro de hierro, CaKFe4As4, y los estudios de este material han puesto en duda algunos modelos teóricos de superconductividad de larga data.

El material destaca por tener la alta temperatura superconductora de 35K sin la necesidad de pequeñas cantidades de elementos adicionales (como cobalto o níquel), llamados dopantes.

"Eso es importante porque los dopantes, que se utilizaron anteriormente para inducir superconductividad, también interfieren con la superconductividad y otras propiedades físicas importantes de los materiales ", dijo Adam Kaminski, Científico del Laboratorio Ames y profesor en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad Estatal de Iowa. "Este material nos brindó una excelente oportunidad para estudiar la superconductividad en muestras prístinas sin la interferencia de dopantes".

Utilizando espectroscopia de fotoemisión resuelta en ángulo de alta resolución y teoría funcional de densidad, los investigadores pudieron medir la brecha superconductora en áreas del espacio de impulso que antes eran inaccesibles en otros materiales, y encontraron que sus resultados contradecían el modelo de fluctuación antiferromagnética ampliamente aceptado.

"Nuestros datos obtenidos de muestras de superconductor de hierro-arsénico prístino representan una gran desviación de estudios previos de muestras dopadas y cuestionan algunas teorías bien establecidas, ", dijo Kaminski." Significa que las predicciones de los modelos anteriores son sólo parcialmente válidas, y hay muchos aspectos que no se comprenden completamente. Lo que ha logrado nuestro trabajo es crear una nueva vía limpia de investigación, hacia la búsqueda de un modelo general para explicar el comportamiento de estos nuevos superconductores ".