16 de abril de 2024

O 'metal estranho' recém-descoberto pode ajudar os cientistas a desvendar o mistério da supercondutividade de alta temperatura

“Metal estranho” recém-descoberto poderia ajudar os cientistas a desvendar o mistério da supercondutividade em alta temperatura

Os pesquisadores descobriram outro incomumuma característica do comportamento da carga elétrica num “metal estranho”, que nos aproxima um passo da compreensão da estrutura do mundo físico a um nível básico.

Cerca de 30 anos atrás, os cientistas descobriram que os metaisà base de óxido de cobre, chamados cupratos, têm várias propriedades estranhas. Além do fato de que sua resistência elétrica cai para zero em temperaturas mais altas do que os supercondutores convencionais, ela muda com a temperatura de maneira linear.

EMmetais comuns, a resistência aumenta apenasaté um certo limite, e depois estabiliza e permanece constante apesar do aquecimento adicional. Esse mecanismo é explicado pela teoria do Fermi-líquido, que estabelece a velocidade máxima de espalhamento dos elétrons na colisão com uma rede atômica. Cupratos não obedecem a essa regra e os cientistas ainda não sabem o porquê. Eles só sabem que seu comportamento estranho se deve a constantes fundamentais: a constante de Boltzmann e a constante de Planck.

Nos últimos anos, uma equipe de físicos daA Brown University estudou a atividade elétrica, na qual os portadores de carga não são elétrons, mas pares de Cooper, que podem deslizar pela rede atômica sem resistência e se comportar como bósons, movendo-se coletivamente.

Em um novo experimento, os pesquisadores estudaramcaracterísticas do comportamento dessas partículas em cupratos. Para fazer isso, eles usaram óxido de ítrio-bário-cobre, com pequenos orifícios que criam o estado metálico de um par de Cooper. Ao resfriar o material a uma temperatura ligeiramente abaixo de seu limite de supercondutividade, eles observaram que a condutividade dos bósons de Cooper que formam o líquido de Fermi também exibiu uma dependência linear da temperatura.

Segundo os cientistas, esta descoberta dará aos cientistas uma novaalimento para o pensamento e, talvez, ajude não apenas a explicar as razões do comportamento incomum dos cupratos, mas também a entender melhor as leis fundamentais do universo.

Também relatamos anteriormente a síntese de um novo supercondutor metálico de nióbio e germânio, no qual os elétrons se movem não como partículas comuns, mas como água através de tubos.

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