Bajo la teoría normal de la banda de electrones, Los aisladores Mott deben conducir electricidad, pero no lo hacen debido a las interacciones entre sus electrones. Pero ahora, Los científicos del RIKEN Cluster for Pioneering Research han demostrado que los pulsos de luz podrían usarse para convertir estos materiales más allá de simples conductores en superconductores, materiales que conducen electricidad sin pérdida de energía. Este proceso ocurriría a través de un tipo de superconductividad poco convencional conocido como "emparejamiento eta".

Usando simulaciones numéricas, los investigadores encontraron que este tipo de conductividad poco convencional, que se cree que tiene lugar en condiciones de no equilibrio en materiales fuertemente correlacionados como cupratos de alta Tc y pnictidas de hierro, surge debido a un fenómeno conocido como emparejamiento eta. Esto es diferente de la superconductividad observada en los mismos materiales fuertemente correlacionados en condiciones de equilibrio, y se cree que implica interacciones repulsivas entre ciertos electrones dentro de la estructura. También es diferente de la superconductividad tradicional, donde el fenómeno surge debido a interacciones entre electrones y vibraciones de la estructura cristalina, induciendo interacciones mutuas entre electrones a través de vibraciones y superando así la repulsión entre los electrones.

Hace treinta años, el físico matemático Chen-Ning Yang propuso originalmente la idea del emparejamiento eta, pero como era un concepto puramente matemático, se entendió como un fenómeno virtual que no ocurriría en el mundo real. Pero para el presente estudio, los investigadores utilizaron dinámicas de no equilibrio para analizar el efecto de los pulsos de luz en un aislante Mott, y descubrió que el efecto ocurriría de hecho en el mundo real. "Qué es interesante, "dice el primer autor Tatsuya Kaneko, investigador postdoctoral en el RIKEN Cluster for Pioneering Research, "es que nuestros cálculos demostraron que esto tiene lugar en base a la hermosa estructura matemática que Yang y sus seguidores formularon hace tantos años".

Según Seiji Yunoki, quién dirigió el equipo de investigación, "Este trabajo proporciona nuevos conocimientos no solo sobre el fenómeno de la dinámica del desequilibrio, pero también podría conducir al desarrollo de nuevos superconductores de alta temperatura, que podría ser útil en aplicaciones. Lo que queda es realizar experimentos reales con aisladores Mott para verificar que este proceso realmente se lleva a cabo ".