Selama empat puluh tahun, para peneliti superkonduktor suhu tinggi berbasis tembaga mengira kristal mereka homogen secara menyeluruh. Penelitian baru oleh ilmuwan dari Universitas Warwick dan Sumber Radiasi Sinkrotron Eropa (ESRF) menunjukkan sebaliknya: material tersebut merupakan mosaik dari berbagai struktur.
Penemuan pada tahun 1986 — kuprat — menjanjikan revolusi dalam transmisi energi tanpa kerugian. Semua teori dan perhitungan dibangun atas gagasan tentang satu kisi kristal tunggal. Kini gagasan itu telah dibantah.
Dengan bantuan difraksi sinar-X tiga dimensi (3DXRD), tim untuk pertama kalinya mengintip jauh ke dalam sampel LESCO — kuprat lantanum-europium-stronsium. Pemindaian dari suhu ruang hingga 100 kelvin mengungkapkan dua susunan atom yang berbeda, dipisahkan oleh batas yang luar biasa lebar — sekitar 150 nanometer.
Menurut ahli kimia Mark Senn, batas-batas ini tidak sekadar memisahkan wilayah, melainkan secara aktif menghambat superkonduktivitas. Elektron-elektron yang seharusnya membentuk pasangan dan bergerak tanpa hambatan, bertabrakan dengan rintangan di zona-zona tersebut.
Hasil ini menjelaskan mengapa sebagian sampel bekerja lebih baik daripada yang lain, dan menuntut peninjauan ulang banyak pengukuran sebelumnya. Model-model mendatang harus memperhitungkan ketidakhomogenan internal ini.
Metode 3DXRD, yang dimungkinkan berkat pemutakhiran ESRF, akan mengungkap struktur "tersembunyi" serupa pada material lain. Pertanyaannya kini adalah: apakah kuprat harus dianggap sebagai satu zat tunggal atau sekumpulan beberapa material dalam satu kristal.
Pemahaman tentang struktur yang sebenarnya membawa kita lebih dekat pada penerapan praktis superkonduktor pada suhu yang lebih tinggi.
