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    La luz láser obliga al compuesto de hierro a conducir energía sin resistencia

    Visualizaciones de energías electrónicas a medida que avanzaba el experimento. Crédito:Suzuki et al.

    Por primera vez, los investigadores utilizaron con éxito pulsos de láser para excitar un compuesto a base de hierro en un estado superconductor. Esto significa que condujo la electricidad sin resistencia. El compuesto de hierro es un superconductor conocido a temperaturas ultrabajas, pero este método permite la superconducción a temperaturas más altas. Se espera que este tipo de investigación pueda mejorar en gran medida la eficiencia energética en equipos eléctricos y dispositivos electrónicos.

    "En pocas palabras, demostramos que en las condiciones adecuadas, la luz puede inducir un estado de superconductividad en un compuesto de hierro. Entonces no tiene resistencia a la corriente eléctrica, ", explicó el investigador del proyecto Takeshi Suzuki del Instituto de Física del Estado Sólido de la Universidad de Tokio." En el pasado, incluso se le pudo llamar alquimia, pero en realidad entendemos los procesos físicos que instantáneamente transformaron un metal normal en un superconductor. Estos son tiempos emocionantes para la física ".

    La superconducción es un tema candente en la física del estado sólido, o más bien una muy, uno muy frío. Como explicó Suzuki, superconducción es cuando un material, frecuentemente un conductor eléctrico, lleva una corriente eléctrica pero no aumenta la resistencia del circuito. Si esto se puede realizar, significaría que los dispositivos y la infraestructura basados ​​en tales principios podrían ser extremadamente eficientes en términos de energía. En otras palabras, Algún día podría ahorrarle dinero en la factura de la luz, imagínese.

    Sin embargo, En la actualidad, existe una trampa de por qué todavía no ve televisores y aspiradoras con superconductores en las tiendas. Los investigadores investigaron materiales como el seleniuro de hierro (FeSe) solo cuando están muy por debajo del punto de congelación del agua. De hecho, a presión ambiente, FeSe generalmente se superconduce a alrededor de 10 grados por encima del cero absoluto, o alrededor de menos 263 grados Celsius, apenas más caliente que el frío, profundidades oscuras del espacio.

    Visualizaciones de espectros de fotoemisión durante el desarrollo del experimento. Crédito:Suzuki et al.

    Hay una manera de convencer a FeSe para que se convierta en superconducción a temperaturas un poco menos prohibidas de hasta alrededor de menos 223 grados Celsius, pero esto requiere que se apliquen enormes presiones a la muestra, alrededor de seis gigapascales o 59, 000 veces la atmósfera estándar a nivel del mar. Eso resultaría poco práctico para la implementación de la superconducción en dispositivos útiles. Esto presenta un desafío para los físicos, aunque sirva para motivarlos en su esfuerzo por ser algún día los primeros en presentar al mundo un superconductor a temperatura ambiente.

    "Cada material de nuestra vida diaria tiene su propio carácter. La espuma es suave, el caucho es flexible, el vidrio es transparente y un superconductor tiene la característica única de que la corriente puede fluir sin problemas sin resistencia. Este es un personaje que a todos nos gustaría conocer, "dijo la estudiante de posgrado Mari Watanabe, también del Instituto de Física del Estado Sólido. "Con mucha energía, láser ultrarrápido, observamos con éxito un fenómeno fotoexcitado emergente, la superconducción, a la temperatura más cálida de menos 258 grados Celsius, lo que normalmente requeriría altas presiones u otros compromisos poco prácticos ".

    Esta investigación es la última de una larga serie de pasos desde el descubrimiento de la superconducción hasta el día tan esperado en el que un superconductor a temperatura ambiente puede ser posible. Y como ocurre con muchos campos de estudio emergentes dentro de la física, puede haber aplicaciones que aún no se han previsto. Un posible uso de esta idea de fotoexcitación es lograr componentes de conmutación de alta velocidad para el cálculo que también producirían poco calor, maximice así la eficiencia.

    "Próximo, buscaremos condiciones más favorables para la superconductividad inducida por la luz utilizando un tipo diferente de luz, y eventualmente lograr una superconductividad a temperatura ambiente, "concluyó Suzuki." La superconductividad puede reducir drásticamente el calor y la energía residuales si se puede utilizar en la vida cotidiana a temperatura ambiente. Estamos interesados ​​en estudiar la superconductividad para resolver el problema energético, que es uno de los problemas más graves del mundo en este momento ".

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