Los físicos superaron los tornados cuánticos y alcanzaron el verdadero límite del superconductor

Editado por: Svitlana Velhush

Los superconductores prometen una revolución en la tecnología — desde trenes levitantes hasta potentes aceleradores de partículas y escáneres médicos. Sin embargo, su funcionamiento está limitado por un equilibrio frágil: una corriente o un campo magnético demasiado intensos destruyen el estado en el que la electricidad fluye sin resistencia.

En las mediciones habituales con corriente continua, este límite es difícil de alcanzar. Se le adelantan los vórtices cuánticos — pequeños «tornados» de flujo magnético que surgen en los superconductores de segundo tipo y provocan rápidamente calentamiento y resistencia.

Los científicos del Instituto Max Planck de Hamburgo encontraron la manera de eludir este obstáculo. Utilizaron pulsos láser de una duración de 300 femtosegundos, que se convertían en pulsos eléctricos de apenas unos pocos picosegundos. Durante ese tiempo, los vórtices no lograban desplazarse ni perturbar la superconductividad.

En el experimento, el nitruro de niobio soportó una corriente 2,2 veces superior al valor crítico habitual, y luego la superconductividad cesó bruscamente — exactamente como debe ocurrir al romperse los pares de Cooper. En el material basado en óxido de itrio, bario y cobre, el proceso fue más gradual debido a una simetría distinta de la brecha energética.

El nuevo método permite medir directamente propiedades fundamentales de los materiales, inaccesibles con las mediciones habituales. Abre el camino a poner a prueba multitud de superconductores en sus verdaderos límites y a crear dispositivos más resistentes.

El estudio se ha publicado en Nature Physics y demuestra que la velocidad a veces lo decide todo: basta con adelantarse a los procesos cuánticos para ver de qué es realmente capaz un material.

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Fuentes

  • A Major Superconductor 'Speed Limit' Was Just Broken

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HKUST Researchers Redraw the Boundary between Phases of Matter A research team led by Prof. Haruki WATANABE, Professor in the Department of Physics and the Jockey Club Institute for Advanced Study (IAS) at HKUST, in collaboration with Prof. Yukitoshi MOTOME and graduate student

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