Circuitos supercondutores viabilizados por nanofios (superconducting circuits, simplified)

Novo design do circuito poderia desbloquear o poder de chips de um computador supercondutor

Chips de computador com circuitos supercondutores seriam de 50 a 100 vezes mais eficientes que os chips atuais, uma característica atraente dado o crescente consumo de energia. Chips supercondutores também prometem dar maior poder de processamento: testes mostraram que circuitos supercondutores usando junções Josephson foram 500 vezes mais velozes que o chip do iPhone 6. Porém, chips contendo junções Josephson são grandes e difíceis de fazer e pior: eles usam correntes tão pequenas que os resultados de seus cálculos são difíceis de detectar.

Chip contendo o nTron que realizou o primeiro cálculo usando o novo circuito supercondutor. Foto: Adam N. McCaughan

        Porém, pesquisadores do MIT apresentaram um novo projeto de circuito que poderia tornar dispositivos supercondutores muito mais baratos de fabricar. E enquanto a velocidade dos circuitos provavelmente não estaria no topo dos chips atuais, poderia resolver o problema da leitura dos resultados dos cálculos realizados com junções Josephson.

Adam McCaughan, estudante de pós-graduação em engenharia elétrica do MIT e o professor Karl Berggren - chamam seu dispositivo de nanocryotron. O cryotron foi um circuito de computação desenvolvido em 1950 pelo professor Dudley Buck. O cryotron foi brevemente objeto de grande interesse como a possível base para uma nova geração de computadores, mas foi superado pelo circuito integrado.

“Nós já usamos o nosso dispositivo em aplicações que serão altamente relevantes para o trabalho futuro de computação com supercondutores e comunicações quânticas”, diz McCaughan.

O laboratório de Berggren concentra-se em circuitos supercondutores feitos a partir de nitreto de nióbio, que tem a temperatura de funcionamento relativamente elevada, 16 K (-257 °C). Isso é possível com hélio líquido, o qual, num chip supercondutor, provavelmente circulará através de um sistema de tubos dentro de uma caixa isolada. Um sistema assim que emprega hélio líquido no resfriamento, naturalmente aumentaria o consumo de energia de um chip supercondutor. Mas uma vez que o ponto de partida é de cerca de 1% da energia requerida por um chip convencional, a economia ainda pode ser enorme. Além disso, computação com supercondutores permitiria aos centros de dados dispensarem os sistemas de refrigeração que atualmente mantém seus servidores livres de superaquecimento.

Circuitos supercondutores baratos também podem permitir a construção de detectores de um único fóton, um componente essencial de qualquer sistema de informação que explora os speedups computacionais prometidos pela computação quântica rentável.

Projetado como um T

O nanocryotron - ou nTron – consiste de uma única camada de nitreto de nióbio depositado sobre um isolante em um padrão que se parece mais ou menos com a letra maiúscula “T”. Mas onde a base do T junta-se à barra transversal, se reduz a um décimo de sua largura. Elétrons navegando livremente através da base do T são subitamente esmagado juntos, produzindo calor, que se irradia na barra transversal e destrói a supercondutividade do nitreto de nióbio.

        A corrente aplicada à base do T pode desligar uma corrente que flui através da barra transversal. Isso faz do circuito uma chave (disjuntor, comutador), o componente básico de um computador digital. Após a corrente na base ser desligada, a corrente na barra será retomada somente após a junção ser esfriada. Esse resfriamento não leva muito tempo. Mas os circuitos não são susceptíveis de superar o 1 gigahertz típico dos chips atuais. Ainda assim, eles podem ser úteis em aplicações onde a velocidade não é tão importante quanto a eficiência energética.

        A aplicação mais promissora, no entanto, pode ser tornar acessível o cálculo com junções Josephson. Junções Josephson usam correntes minúsculas que até agora têm exigido equipamentos de laboratório muito sensíveis para detectar. Elas não são fortes o suficiente para mover os dados para um chip de memória local, muito menos para enviar um sinal visual para um monitor de computador.

Em experimentos, McCaughan demonstrou que correntes ainda menores do que as encontradas em dispositivos de junção Josephson foram suficientes para mudar o nTron de condutor para um estado não condutor. E, enquanto a corrente na base do T pode ser pequena, a passagem de corrente através da barra transversal pode ser muito maior - grande o suficiente para transportar a informação a outros dispositivos em uma placa-mãe de computador.

        “Acho que este é um grande dispositivo”, diz Oleg Mukhanov, diretor de tecnologia da Hypres, uma empresa de eletrônica de supercondutores cujos produtos dependem de junções Josephson. “Nós estamos considerando seriamente o uso do nTron em memória. Há várias atrações deste dispositivo”, diz Mukhanov. “Primeiro, é muito compacto, porque afinal de contas, é um nanofio. Um dos problemas com junções Josephson é que elas são grandes. Se você compará-las com transistores CMOS, elas são apenas fisicamente maior. A segunda é que as junções Josephson são dispositivos de dois terminais. Transistores semicondutores são de três terminais, e isso é uma grande vantagem. Da mesma forma, nTrons são dispositivos de três terminais.”

        “Uma das características que também nos atrai é que planejamos integrá-lo com dispositivos spintrônicos magnetoresistivos, mRAM, memórias magnéticas de acesso aleatório, à temperatura ambiente. E uma das características destes dispositivos é que eles são de alta impedância. Eles estão na faixa de kilo-ohms, e se você olhar para junções Josephson, são apenas alguns ohms. Portanto, há um grande descompasso, o que torna muito difícil do ponto de vista de engenharia elétrica combinar esses dois dispositivos. NTrons são dispositivos de nanofios, por isso eles são de alta impedância também. Eles são naturalmente compatíveis com os elementos magnetoresistivos”, diz Mukhanov.

Fonte1: http://newsoffice.mit.edu/2014/cheaper-superconducting-computer-chips-1017


Fonte2:  http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl502629x

Forte campo magnético produz um estado supercondutor exótico (Superconductor finally goes with the FFLO)

Vesna Mitrović em seu laboratório

        Um fenômeno procurado há muito que permite a supercondutividade sobreviver mesmo em campos magnéticos muito fortes, foi visto pela primeira vez por uma equipe internacional de físicos. O “estado FFLO” da supercondutividade envolve a formação de entidades quânticas exóticas conhecidas como estados ligados de Andreev. Além de proporcionar uma visão mais aprofundada da supercondutividade, a descoberta também pode aprimorar nossa compreensão da física de partículas e estrelas de nêutrons, e até mesmo melhorar os sistemas de ressonância magnética (MRI).

        Supercondutividade e magnetismo são geralmente inimigos jurados. Supercondutores expulsam fracos campos magnéticos que passam através de um condutor normal, enquanto um campo magnético forte o suficiente destrói a supercondutividade. A supercondutividade convencional ocorre quando as vibrações em uma estrutura cristalina permite que os elétrons se liguem em conjuntos formando pares de Cooper que fluem através do material sem resistência. Os elétrons em cada par têm valores opostos do momento angular de spin - um com spin-up, outro com spin-down. No entanto, um forte campo magnético direciona os spins dos elétrons num mesmo sentido, perturbando o equilíbrio, destruindo os pares de Cooper e a própria supercondutividade.

Pares de elétrons não correspondentes

Contudo, em 1964, dois pares de físicos - Peter Fulde e Richard Ferrell, ao lado de Anatoly Larkin e Yuri Ovchinnikov - previram que certos materiais devem superconduzir, mesmo na presença de campos magnéticos muito fortes. Esse estado FFLO iria ocorrer como resultado dos pares de elétrons não combinados - tendo um momento angular finito em vez de zero – reunindo-se em bandas através de todo o material, fora do qual as correntes supercondutoras ainda poderiam fluir.

Elétrons não ligados fluindo com o estado FFLO

Nos últimos 50 anos, muitos grupos têm tentado testar essa ideia experimentalmente, e alguns têm encontrado evidências indiretas do estado FFLO - principalmente pela medição das propriedades macroscópicas de supercondutores para criar diagramas de fase detalhados dos materiais. Rolf Lortz e seus colegas da Universidade de Hong Kong, por exemplo, identificaram uma nova fase entre o supercondutor e as fases normais no composto orgânico κ-(BEDT-TTF)₂Cu(NCS)₂, que interpretaram como sendo o estado FFLO e que, eles descobriram, impulsionou o limite magnético (campo crítico H_C) de 21 T para quase 30 T.

        No mais recente trabalho, Vesna Mitrović da Universidade Brown nos EUA, e colegas do Japão e do laboratório francês French National High Magnetic Field Laboratory (LNCMI) em Grenoble, encontraram evidências do estado FFLO em escala microscópica. A pesquisa explora o espectro de energia dos elétrons desemparelhados de um supercondutor, que têm uma energia mais elevada do que a variedade emparelhada. Este gap de energia tem um valor único ao longo de uma amostra de um supercondutor convencional, mas sua variação é prevista de uma região à outra dentro de um material na fase FFLO.

Quasepartículas supercondutoras

Mitrović e colegas observaram regiões dentro de folhas muito finas de κ-(BEDT-TTF)₂Cu(NCS)₂, onde o gap de energia vai a zero. Essas são regiões onde elétrons emparelhados e desemparelhados têm a mesma energia, e onde, portanto, é energicamente possível existirem elétrons desemparelhados. Estes elétrons desemparelhados são a melhor ideia de como “quasepartículas”, que existem em superposições quânticas complexas com tudo à sua volta, e, ao contrário de elétrons normais, podem superconduzir. Especificamente, os pesquisadores procuraram quasepartículas conhecidas como estados ligados de Andreev, que se assemelham a elétrons normais, cujos spins apontam na direção de um campo magnético aplicado.

        O experimento foi realizado no LNCMI, onde a ressonância magnética nuclear (RMN) foi usada para confirmar duas propriedades esperadas dos estados ligados de Andreev - e, portanto, a presença da fase de estado FFLO. A primeira, e mais importante, envolveu medir o tempo que levou para os elétrons mudarem sua rotação quando exposto a fortes campos magnéticos, uma característica que reflete o espectro de energia dos elétrons em toda a amostra. A segunda propriedade requer medidas da distribuição de spins dentro do material.

“Outros grupos têm realizado impressionante e importante trabalho, mostrando que em um alto campo magnético você entra em um novo estado”, diz Mitrović. “Mas eles não poderiam dizer com o que esse estado se parece. O objetivo do nosso trabalho foi olhar, e o que vemos é realmente muito impressionante.” Ela acrescenta que o trabalho pode vir a ser importante fora da física da matéria condensada, porque poderia ajudar os físicos de partículas identificarem uma forma de supercondutividade que envolve quarks com sabor desequilibrado, e em astrofísica poderia explicar como estrelas de nêutrons podem apresentar supercondutividade e ao mesmo tempo gerar enormes campos magnéticos.

Melhores sistemas de ressonância magnética

Lortz diz que a pesquisa fornece “um tipo diferente de importantes informações” ao obtido pelo seu grupo. Ele acrescenta que, em princípio, poderia levar à criação de ímãs supercondutores mais poderosos para sistemas de ressonância magnética porque o estado supercondutor persiste a campos mais altos. Enquanto o κ-(BEDT-TTF)₂Cu(NCS)₂ não é apropriado para fazer ímãs, Lortz acrescenta que a fase FFLO pode ser observada em materiais mais adequados no futuro.

Ted Forgan, da Universidade de Birmingham, que observou o estado FFLO no supercondutor CeCoIn₅, diz que os resultados são “muito convincentes”. Mas ele ressalta que a RMN, ao fornecer dados microscópicos, não mostra a variação espacial diretamente. “Talvez a técnica high-field scanning tunnelling microscopy poderia mostrar um estado espacialmente modulado”, diz ele.

A pesquisa foi publicada na revista Nature Physics.

Fonte1: http://physicsworld.com/cws/article/news/2014/oct/29/superconductor-finally-goes-with-the-fflo

Fonte2: http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys3121.html

Composto tem estranha combinação de propriedades: magnetismo e supercondutividade (coexistence of 3d-ferromagnetism and superconductivity)

 O novo composto é constituído por camadas alternadas de supercondutores (seleneto de ferro) e de ferromagnéticos (hidróxido de ferro e lítio). (Fonte: Dirk Johrendt)

Pesquisadores da Ludwig Maximilians Univiversity (LMU) sintetizaram um composto supercondutor ferromagnético que é passível de modificação química, abrindo o caminho para estudos detalhados sobre essa rara combinação de propriedades físicas.

        Supercondutividade e ferromagnetismo - a forma “normal” do magnetismo, tal como encontrada em ímãs - são como água e óleo: geralmente não andam juntos. Ferromagnetos são magnéticos porque o alinhamento paralelo dos spins de elétrons adjacentes nos átomos de ferro gera um forte campo magnético interno. Quase todos os supercondutores conhecidos, por outro lado, formam pares de elétrons “anti-alinhados” que excluem as linhas do campo magnético a partir de seus interiores. Mas, químicos da LMU descobriram um novo material em que estas duas propriedades podem coexistir.

        “Sintetizamos um novo composto que é um supercondutor ferromagnético”, diz o professor Dirk Johrendt do Departamento de Química. “Este é um avanço importante, que abre novas oportunidades de pesquisa na área”, acrescenta.

Supercondutores ferromagnéticos não são desconhecidos, mas eles são extremamente raros, e quase sempre apresentam as duas propriedades simultaneamente apenas quando são esfriados a temperaturas próximas do zero absoluto (-273 ºC). “O material em camadas que sintetizamos, (Li,Fe)OH(FeSe), tem a vantagem de funcionar em temperaturas mais altas, que são mais fáceis de alcançar e manipular no laboratório”, diz Johrendt.

        O novo composto é constituído por planos alternados supercondutor (seleneto de ferro FeSe) e ferromagnético (hidróxido de ferro e lítio (Li,Fe)OH). Quando o material é resfriado, a resistividade elétrica cai a zero na camada de seleneto de ferro em temperaturas abaixo de -230 ºC, e a supercondutividade emerge. Em temperaturas um pouco mais baixas, os átomos de ferro na camada de (Li,Fe)OH se tornam ferromagnético, mas a supercondutividade persiste.

Em colaboração com físicos da Technical Univ. em Dresden e do Paul Scherrer Institute em Villingen (Suíça), os investigadores demonstraram que o campo magnético gerado pela camada (Li,Fe)OH penetra espontaneamente nas camadas supercondutoras e na ausência de campos aplicados externamente. Este novo estado da matéria é referido como uma fase de vórtice espontânea. As poucas substâncias que exibem este efeito não podem ser facilmente modificadas e requerem temperaturas ultrafrias, tornando difícil uma investigação mais detalhada.

        “Nosso novo composto pela primeira vez nos dá a oportunidade de explorar a influência da modificação química sobre a coexistência de supercondutividade e ferromagnetismo, de modo que logo será possível a realização de estudos mais extensos desse fascinante fenômeno”, conclui Johrendt.

Fonte1: http://www.en.uni-muenchen.de/news/newsarchiv/2014/johrendt_superconductor.html

Fonte2: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201407756/abstract

Coexistence of 3d-Ferromagnetism and Superconductivity in [(Li_1-xFe_x)OH](Fe_1-yLi_y)Se, Ursula Pachmayr et al., Angewandte Chemie. Article first published online: 7 OCT 2014, DOI: 10.1002/anie.201407756.

Na fronteira entre matéria e antimatéria: físicos descobrem partícula exótica (férmion de Majorana) dentro de materiais supercondutores (scientists find long-sought Majorana particle)

 O dispositivo é feito de um nanofio de índio coberto com um contato de ouro e parcialmente coberto com um contato supercondutor de nióbio. Os férmions de Majorana são criados no final do nanofio. Crédito: Copyright TU Delft 2012

Pesquisadores do TU Delft's Kavli Institute e da Foundation for Fundamental Research on Matter (FOM Foundation) conseguiram detectar pela primeira vez o férmion de Majorana, uma partícula que é um híbrido de matéria e antimatéria. A existência dessa partícula foi proposta pelo físico italiano Ettore Majorana. Leo Kouwenhoven, principal pesquisador do trabalho, causou grande agitação entre os cientistas em fevereiro, apresentando os resultados preliminares em um congresso científico. Agora, os cientistas publicaram sua pesquisa na revista Science.

Computador quântico e matéria escura

Férmions de Majorana são muito interessantes - não só porque a descoberta abre um novo e desconhecido capítulo da física fundamental; eles também podem desempenhar um papel na cosmologia. A teoria proposta pressupõe que a misteriosa “matéria escura”, que forma a maior parte do universo, é composta de férmions de Majorana. Além disso, os cientistas veem as partículas como blocos de construção fundamentais para o computador quântico. Ao contrário do computador quântico “comum”, um computador quântico baseado em férmions de Majorana é excepcionalmente estável e pouco sensível a influências externas.

       

Nanofio

        Pela primeira vez, cientistas no grupo de pesquisa de Leo Kouwenhoven conseguiram criar um dispositivo eletrônico em nanoescala no qual um par de férmions de Majorana “aparece” em uma das extremidades do nanofio. Eles fizeram isso através da combinação de um nanofio extremamente pequeno com um material supercondutor e um forte campo magnético. “As medições das partículas nas extremidades do nanofio não podem ser explicadas a não ser pela presença de um par de férmions de Majorana”, diz Leo Kouwenhoven.

        Teoricamente é possível detectar um férmion de Majorana com um acelerador de partículas. O atual Large Hadron Collider parece ser suficientemente sensível para essa finalidade, mas, de acordo com os físicos, há uma outra possibilidade: férmions de Majorana também podem aparecer em nanoestruturas adequadamente projetados. “O que há de mágico sobre a mecânica quântica é que uma partícula de Majorana criada desta forma é semelhante às que podem ser observadas em um acelerador de partículas, apesar de ser muito difícil de compreender”, explica Kouwenhoven. “Em 2010, dois grupos teóricos diferentes surgiram com uma solução usando nanofios supercondutores e um forte campo magnético. Através de pesquisas anteriores aqui na TU Delft já estávamos muito familiarizados com esses ingredientes.”

Ettore Majorana

O físico italiano Ettore Majorana era um teórico brilhante, que mostrou grande visão sobre a física em uma idade jovem. Ele descobriu uma solução até então desconhecido para as equações das quais os cientistas quânticos deduzem partículas elementares: os férmions de Majorana. Praticamente todas as partículas teóricas previstas pela teoria quântica foram encontrados nas últimas décadas, com apenas algumas exceções, incluindo a partícula de Majorana e o bóson de Higgs. Mas a pessoa Ettore Majorana é tão misteriosa quanto a partícula. Em 1938, ele retirou todo o seu dinheiro e desapareceu durante uma viagem de barco a partir de Palermo para Nápoles. Se ele se matou, foi assassinado ou vivia sob uma identidade diferente ainda não é conhecido. Nenhum traço de Majorana jamais foi encontrado.

Fonte1: http://www.sciencedaily.com/releases/2012/04/120413160004.htm

Fonte2: http://www.sciencemag.org/content/336/6084/1003

Novos supercondutores para aplicações em MagLev (new superconductors for Maglev applications)

Um supercondutor de alta temperatura levita aproximadamente a 3 centímetros ao longo de um trilho magnético em uma demonstração da nova tecnologia da SuperOx.

Um novo material supercondutor da SuperOx pode revolucionar os dispositivos MagLev (levitação magnética), tornando sua produção consideravelmente mais fácil, barata e eficaz. O presidente do Conselho de Administração da SuperOx, Andrey Vavilov, resumiu sucintamente o impacto sobre a indústria de MagLev da nova fita supercondutora: “Nós mudamos as regras do jogo.”

O antecessor

Antes da inovação, as cerâmicas de alta temperatura necessárias para levitação magnética levavam cerca de quatro meses para serem obtidas. Os próprios produtos - que não poderiam ser fabricados em grandes quantidades - eram quebradiços, com uma quantidade elevada de materiais de terras raras. O método era caro, demorado e ineficaz na criação das cerâmicas.

        Apesar das suas desvantagens, as cerâmicas de alta temperatura têm sido utilizadas em protótipos de mancais magnéticos pela Nexans/Siemens; armazenamento de energia pela Boeing; sistemas de transportes pela Evico GmbH; dispositivos de manipulação sem contato pela FESTO. Por estes protótipos, uma tecnologia nova, mais eficaz era necessária para a indústria MagLev.

A Tecnologia

A nova tecnologia da SuperOx utiliza fitas de supercondutores de alta temperatura, com a capacidade de criar produtos em multi-camadas que podem assumir a forma de placas finas, cilindros ou tijolos para satisfazer as necessidades finais do projeto. Estes produtos podem erguer mais de 35 kg usando apenas 20 metros de fita de supercondutores de alta temperatura.

        A tecnologia é muito mais avançada do que a cerâmica de alta temperatura, usando quantidades muito baixas de materiais de terras raras, mas com um alto desempenho de condutividade. O processo de fabricação é rápido e relativamente fácil em comparação com outras tecnologias, tornando este um passo significativo para o mercado MagLev.

        Num futuro próximo, a SuperOx apresentará a tecnologia que deve ser capaz de levitar uma carga de 100 kg, e num futuro mais distante, uma carga de 1 tonelada.

Os resultados

Levitação magnética estável pode ser criada com o uso de materiais supercondutores. Ao usar esta nova tecnologia, as empresas do setor poderão utilizar materiais supercondutores de alta temperatura em qualquer formulação que necessitam, e será muito mais econômica que os métodos anteriores. Todo o mercado MagLev será significativamente melhorada com a introdução deste novo produto, fazendo desta descoberta um verdadeiro sucesso.

Fonte: http://www.prweb.com/releases/2014/10/prweb12212371.htm

Acoplamento elétron-boson em supercondutores de alta Tc (a quick look at electron-boson coupling)

 Espectro trARPES do sistema Bi2212 dopado mostra a intensidade da fotoemissão antes (t= −1 ps) e depois (t=1 and t=10 ps) do bombeamento. As setas marcam a posição de uma torção (dobra) que significa o acoplamento dos elétrons com bósons.

        Imagine ser capaz de sintonizar as propriedades de um material sólido com um piscar dos pulsos de luz em que, por exemplo, um isolante transforma-se em um supercondutor. Isso é apenas um potencial do fenômeno físico de elétrons e átomos interagindo com pulsos de luz ultracurtos. A tecnologia da espectroscopia ultrarrápida é a chave para a compreensão deste fenômeno e agora um novo aspecto foi introduzido por pesquisadores do Berkeley Lab.

        Em um estudo conduzido por Alessandra Lanzara, a espectroscopia trARPES foi usada para medir diretamente a resposta ultrarrápida da auto-energia dos elétrons - uma quantidade fundamental usada para descrever interações de “muitos corpos” em um material - a foto-excitação com luz infravermelha em um supercondutor de alta temperatura. Os resultados demonstraram uma ligação entre os fenômenos de acoplamento elétron-bóson e a supercondutividade. O bóson pode ser uma partícula que transmite força, como um fóton, ou partícula composta de matéria, um núcleo atômico.

        “Abaixo da temperatura crítica do supercondutor, excitações ultrarrápidas provocam uma diminuição síncrona da auto-energia do elétron e o gap supercondutor que continua até o gap ser extinto”, diz Lanzara. “Acima da temperatura crítica do supercondutor, o acoplamento elétron-bóson foi insensível às excitações ultrarrápidas. Estes resultados abrem um novo caminho para o estudo de efeitos de auto-energia e de correlação transitórios em sólidos, como a supercondutividade.”

Alessandra Lanzara e Wentao Zhang usaram a espectroscopia trARPES (time- and angle-resolved photoemission spectroscopy) para demonstrar um link entre o acoplamento elétron-bóson e a supercondutividade de alta temperatura em um cuprato. Crédito: Roy Kaltschmidt, Berkeley Lab

O estudo de elétrons e átomos interagindo com intensos pulsos ópticos ultracurtos é um campo emergente da física. A ARPES tem sido a técnica de longa data escolhida para estudar a estrutura eletrônica de um material. Nesta técnica, os feixes de luz ultravioleta ou raios-X que atingem a superfície ou interface de um material causam uma fotoemissão de elétrons em ângulos e energias cinéticas que podem ser medidos para revelar informações detalhadas sobre as estruturas de banda do material. Embora extremamente poderoso, à ARPES falta o elemento temporal necessário para estudar a dinâmica estrutural da banda.

        Lanzara acrescentou o elemento temporal necessário em seu estudo trARPES. Aplicaram esta técnica a um material conhecido como Bi2212, um composto de bismuto (Bi), estrôncio (Sr), cálcio (Ca) e óxido de cobre (CuO₂), que é considerado um dos mais promissores supercondutores de alta temperatura crítica. Eles energizaram as amostras de Bi2212 com pulsos de luz laser de fentosegundo no infravermelho próximo, então sondaram os resultados com pulsos de luz laser ultravioleta de fentosegundo. O tempo de atraso entre os pulsos da bomba e da sonda foi controlado com precisão de modo que o acoplamento elétron-bóson e o gap supercondutor pudessem ser rastreados ao mesmo tempo.

        “Em cupratos como o Bi2212, há uma torção (dobra) conhecida no padrão de fotoemissão que significa o acoplamento dos elétrons com bósons”, diz Zhang, principal autor do artigo. “No entanto, tem sido muito debatido se esta torção está relacionada de alguma forma com a supercondutividade. Nossos resultados mostram que sim.”

Fonte1: Ultra fast quenching of electron–boson interaction and superconducting gap in a cuprate superconductor. Nature Communications 5, Article number: 4959. doi:10.1038/ncomms5959.

Fonte2: http://newscenter.lbl.gov/2014/10/06/a-quick-look-at-electron-boson-coupling/

 

Fonte3: http://phys.org/news/2014-10-quick-electron-boson-coupling-ultrafast-spectroscopy.html