Aplicações da Supercondutividade - O skate voador da Lexus

quinta-feira, 23 de julho de 2015

A pedra de Rosetta: um potencial supercondutor de alta temperatura (A potential Rosetta Stone of high-temperature superconductivity)




Simulação numérica da heterogeneidade magnética (vermelho = magnetismo, azul = supercondutividade), causada pela substituição de 1% dos átomos de índio por átomos de cádmio no supercondutor CeCoIn5. Imagem: NJ Curro (UC Davis) e Los Alamos National Laboratory



       A Pedra de Roseta tem a mesma mensagem escrita em três diferentes idiomas que dão aos estudiosos importantes insights sobre línguas antigas. O material CeCoIn5, em virtude do seu elevado grau de pureza, permite o estudo da interação entre magnetismo, supercondutividade e a desordem em três diferentes classes de supercondutores não convencionais (cupratos, pnictídeos e férmions pesados). O sistema modelo pode ajudar os pesquisadores a decifrar os complexos fenômenos emergentes em diferentes classes de supercondutores convencionais e no desenvolvimento de uma teoria completa para a supercondutividade de alta temperatura.
       Em geral, a descoberta de novos materiais supercondutores com maiores temperaturas críticas (TC) é feita por dopagem controlada, ou seja, substituindo estrategicamente certos elementos químicos por outros em um material de partida com uma TC já elevada. Embora essa abordagem funcione, prever o comportamento dos materiais supercondutores continua a ser um grande desafio devido a várias complexidades incluindo a desordem nos materiais cristalinos.
       Uma equipe internacional de cientistas coordenada pelo Los Alamos National Lab demonstrou que o composto CeCoIn5 com incrível elevada pureza e a mais alta temperatura supercondutora de um material à base de cério, pode servir como um sistema ideal para investigar o efeito de desordem nos materiais. Flutuações magnéticas, um limitador para a supercondutividade não convencional, são observadas no CeCoIn5, mas localmente desaparecem no material dopado com uma pequena quantidade de cádmio (que substitui índio). Surpreendentemente, a temperatura de transição supercondutora do material dopado permanece quase inalterada.
       O trabalho mostra 'gotas' estáticas de magnetismo em torno dos átomos dopados, mas que não afetam a supercondutividade neste material. Espera-se que mais pesquisas sobre este material permita decifrar outros aspectos da supercondutividade não convencional que poderia abrir caminho para o desenvolvimento de uma teoria mais completa desse fenômeno.







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