por Nicole
Johnson, University of
Houston
Paul Chu (à direita) é o Diretor Fundador e Cientista Chefe do Texas Center for Superconductivity at the University of Houston (TcSUH). Liangzi Deng (à esquerda) é professor assistente de pesquisa física no TcSUH. Crédito: Universidade de Houston.
O diretor do Texas Center for Superconductivity, Paul Chu, juntamente com sua equipe, desenvolveu uma técnica
que consiste em preservar a fase supercondutora de alta temperatura mesmo
após a remoção da pressão que induziu o surgimento da fase.
Pengcheng Dai,
professor de física e astronomia da Rice
University, e seu grupo, contribuíram para demonstrar com sucesso a
possibilidade da técnica de arrefecimento por pressão em um
modelo supercondutor de alta temperatura , o seleneto de
ferro (FeSe). Os resultados foram publicados na revista Proceedings
of the National Academy of Sciences .
“Nós derivamos o método de extinção de
pressão da formação do diamante artificial a partir da grafite por Francis
Bundy e de outros compostos metaestáveis”, disse Chu. “O grafite se transforma em diamante quando submetido a alta
pressão em altas temperaturas. O subsequente resfriamento rápido da pressão, ou
remoção da pressão, deixa a fase de diamante intacta sem pressão.”
Chu e sua equipe
aplicaram esse mesmo conceito a um material supercondutor com
resultados promissores.
“O seleneto de ferro é considerado
um supercondutor simples de alta temperatura com uma Tc
= 9K à pressão ambiente”, disse
Chu.
“Quando aplicamos pressão, a Tc aumentou
para ~ 40K, mais do que quadruplicando o valor, permitindo-nos distinguir
inequivocamente a fase PQ (pressure-quench) supercondutora da fase não-PQ
original. Em seguida, tentamos conservar a fase supercondutora de alta Tc
após a remoção da pressão usando o método PQ, e descobrimos que podemos”.
A conquista do Dr. Chu e
seus colegas leva os cientistas um passo mais perto de realizar o sonho
da supercondutividade à temperatura e pressão ambiente, recentemente
relatada em hidretos apenas sob pressão extremamente alta.
Para operar um
dispositivo supercondutor, é necessário resfriá-lo abaixo de sua temperatura
crítica (Tc), o que requer energia. Quanto maior for a Tc,
menos energia será necessária. Portanto, aumentar a Tc até
a temperatura ambiente tem sido a força motriz dos cientistas na pesquisa
da supercondutividade desde sua descoberta.
Desafiando a
crença de que a Tc não poderia exceder 30K, Paul Chu e
colegas descobriram em 1987 a supercondutividade com uma Tc = 93K em
uma nova família de compostos. A Tc tem sido
continuamente elevada a 164K por Paul Chu e
outros grupos de cientistas. Recentemente, uma Tc de 287K
foi obtida por Dias e colaboradores da Universidade de Rochester no
sistema sulfeto de hidrogênio-carbono sob 267 gigapascal (GPa).
“Nosso método permite fazer o material
supercondutor com maior Tc sem pressão. Não há razão para que a
técnica não possa ser aplicada igualmente aos hidretos que mostraram sinais de
supercondutividade com uma Tc próxima da temperatura ambiente”.
Fonte: https://phys.org/news/2021-07-pressure-high-temperature-superconductivity.html
Mais informações:
Liangzi
Deng et al, Pressure-induced
high-temperature superconductivity retained without pressure in FeSe single
crystals, Proceedings of the National Academy of Sciences (2021). DOI: 10.1073/pnas.2108938118.