Los científicos no comprenden cómo algunos materiales se vuelven superconductores a temperaturas relativamente altas. Los físicos de Leiden ahora han encontrado una conexión sorprendente con los agujeros negros auxiliares. Permite a los investigadores aplicar el conocimiento de los agujeros negros al misterio de la superconductividad de alta temperatura. El nuevo estudio se publica en Física de la naturaleza .

Superconductividad, descubierto en Leiden en 1911, se explota para muchas aplicaciones modernas, como escáneres de resonancia magnética y aceleradores de partículas. Estos se basan en el fenómeno por el cual las corrientes eléctricas fluyen sin resistencia a temperaturas cercanas al cero absoluto. Desafortunadamente, el enfriamiento continuo requiere mucha energía, por eso, los físicos de todo el mundo están buscando una forma de fabricar materiales superconductores que funcionen a temperaturas más altas.

Todos los superconductores de temperatura relativamente alta que se conocen actualmente se basan en los denominados aislantes Mott. Estos se forman cuando los electrones se atascan en sus nodos de celosía cristalina, exactamente uno por nodo. Se convierten en superconductores después de que se inyectan electrones adicionales. Los investigadores no entienden por qué sucede esto en un nivel fundamental. Saber esto podría permitir que los superconductores de temperaturas más altas que son más baratos se mantengan lo suficientemente fríos.

A medida que se forma el superconductor, la imparidad entre el número de electrones y el número de nodos disponibles dentro de la red cristalina provoca un patrón de rayas, muy parecido a los patrones en movimiento de Moiré que se ven en la televisión cuando se filma una pantalla de computadora anticuada. ¿Pero por qué? Ésta es una cuestión clave para comprender los aisladores Mott.

Los físicos están buscando la respuesta en una dirección inesperada:plantean la hipótesis de que los electrones poco fiables en los superconductores de alta temperatura se comportan de alguna manera de manera similar a los agujeros negros auxiliares. Los físicos de Leiden Alexander Krikun, Koenraad Schalm y Jan Zaanen, junto con Tomas Andrade de la Universidad de Barcelona, ​​han encontrado ahora el mismo patrón de rayas en una discrepancia similar entre los agujeros negros auxiliares 'ondulados' y una red cristalina. Esto confirma la hipótesis y significa que el conocimiento sobre los agujeros negros puede aplicarse para comprender mejor la superconductividad de alta temperatura.