No mundo dos materiais quânticos, poucos compostos geraram tanta controvérsia quanto o metal kagome CsV3Sb5. Esse cristal lamelar com átomos de vanádio numa rede de triângulos, ao ser resfriado até 94 kelvins, forma uma onda de densidade de carga e, entre 2,5 e 3 kelvins, passa ao estado supercondutor. Anos de experimentos produziram resultados contraditórios: algumas medições apontavam para uma supercondutividade convencional com um gap de energia totalmente aberto, outras para nós onde o gap desaparece.
Pesquisadores da Universidade de Okayama, sob a liderança do professor associado Shinji Kawasaki e do professor Guo-qing Zheng, aplicaram deformação uniaxial a cristais de CsV3Sb5. Com o auxílio de uma célula piezoelétrica, eles esticaram a amostra ao longo de uma direção e, simultaneamente, mediram suas propriedades pelo método de ressonância quadrupolar nuclear. Os resultados, publicados na Physical Review Letters, mostraram que o material possui não um, mas dois estados supercondutores com energias próximas.
Com uma deformação de 0,9 por cento, a temperatura de transição para o estado supercondutor subiu de 3,0 para 3,6 kelvin. Ao mesmo tempo, a onda de densidade de carga permaneceu praticamente inalterada. Diferentemente da pressão hidrostática, que afeta ambos os fenômenos simultaneamente, a deformação uniaxial permite controlar a supercondutividade de forma independente.
Sob a deformação máxima, o material exibiu duas transições bem definidas. A primeira, a 3,6 kelvin, correspondia ao estado nodal (não convencional); a segunda, a 3,0 kelvin, ao estado sem nós (mais convencional). A fração do componente nodal aumentou de 10 para 26 por cento. Assim, a deformação não apenas eleva a temperatura, mas também desloca o equilíbrio entre os dois canais de emparelhamento.
A ressonância quadrupolar nuclear permitiu vislumbrar o nível atômico e distinguir esses estados pelo ambiente eletrônico local. Dados antes contraditórios de diferentes grupos agora encontram explicação: os dois estados coexistem de forma quase degenerada, e diferentes metodologias os ponderavam de maneiras distintas.
A descoberta transforma o CsV3Sb5 de fonte de confusão em um conveniente sistema modelo. Agora os cientistas podem estudar separadamente cada canal de emparelhamento, deformando a rede. Essa abordagem pode se tornar uma ferramenta geral para separar a supercondutividade e ordens concorrentes em outros supercondutores incomuns.
Embora a temperatura de transição no CsV3Sb5 ainda seja baixa demais para aplicação prática, a compreensão dos mecanismos de competição entre os dois estados nos aproxima da criação de materiais com temperatura de supercondutividade mais alta. A deformação do cristal abre um novo caminho para controlar propriedades quânticas.
