Durante quarenta anos, os pesquisadores de supercondutores de alta temperatura à base de cobre acreditaram que seus cristais eram homogêneos por completo. Um novo estudo de cientistas da Universidade de Warwick e da Fonte Europeia de Radiação Sincrotron (ESRF) mostrou o contrário: o material é um mosaico de estruturas diferentes.
A descoberta de 1986 — os cupratos — prometia uma revolução na transmissão de energia sem perdas. Todas as teorias e cálculos baseavam-se na ideia de uma única rede cristalina. Agora, essa ideia foi refutada.
Com a ajuda da difração de raios X tridimensional (3DXRD), a equipe observou pela primeira vez o interior profundo de uma amostra de LESCO — um cuprato de lantânio, európio e estrôncio. A varredura, da temperatura ambiente até 100 kelvins, revelou dois arranjos atômicos distintos, separados por fronteiras incomumente largas — cerca de 150 nanômetros.
Segundo o químico Mark Senn, essas fronteiras não apenas separam regiões, mas também atrapalham ativamente a supercondutividade. Os elétrons, que deveriam formar pares e se mover sem resistência, encontram obstáculos nessas zonas.
O resultado explica por que algumas amostras funcionam melhor que outras e exige uma revisão de muitas medições anteriores. Os modelos futuros deverão levar em conta essa heterogeneidade interna.
O método 3DXRD, que se tornou possível graças à modernização da ESRF, revelará estruturas "ocultas" semelhantes também em outros materiais. A questão agora é esta: considerar o cuprato uma substância única ou um conjunto de vários materiais em um só cristal.
A compreensão da estrutura real aproxima a aplicação prática dos supercondutores em temperaturas mais altas.
