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.
