Durante cuarenta años, los investigadores de los superconductores de alta temperatura basados en el cobre creyeron que sus cristales eran homogéneos de principio a fin. Un nuevo estudio de científicos de la Universidad de Warwick y de la Fuente Europea de Radiación Sincrotrón (ESRF) ha demostrado lo contrario: el material es un mosaico de estructuras diferentes.
El descubrimiento de 1986, los cupratos, prometía una revolución en la transmisión de energía sin pérdidas. Todas las teorías y los cálculos se basaban en la idea de una única red cristalina. Ahora esa idea ha sido refutada.
Mediante difracción de rayos X tridimensional (3DXRD), el equipo se asomó por primera vez al interior profundo de una muestra de LESCO, un cuprato de lantano, europio y estroncio. El escaneo, desde la temperatura ambiente hasta 100 kelvin, reveló dos empaquetamientos atómicos distintos, separados por fronteras inusualmente anchas, de unos 150 nanómetros.
Según el químico Mark Senn, estas fronteras no solo separan regiones, sino que obstaculizan activamente la superconductividad. Los electrones, que deberían formar pares y desplazarse sin resistencia, se topan con obstáculos en esas zonas.
El resultado explica por qué unas muestras funcionan mejor que otras y exige revisar muchas mediciones anteriores. Los futuros modelos deberán tener en cuenta esta heterogeneidad interna.
El método 3DXRD, posible gracias a la modernización del ESRF, permitirá descubrir estructuras «ocultas» similares en otros materiales. La cuestión ahora es si debe considerarse el cuprato una única sustancia o un conjunto de varios materiales dentro de un mismo cristal.
Comprender la estructura real acerca la aplicación práctica de los superconductores a temperaturas más altas.
