La superconductividad ha fascinado a los científicos durante muchos años ya que ofrece el potencial de revolucionar las tecnologías actuales. Los materiales solo se convierten en superconductores, lo que significa que los electrones pueden viajar en ellos sin resistencia, a temperaturas muy bajas. En estos días, esta superconductividad de resistencia cero únicase encuentra comúnmente en una serie de tecnologías, como la resonancia magnética MRI. Sin embargo, las tecnologías futuras aprovecharán la sincronía total del comportamiento electrónico en los superconductores, una propiedad llamada fase. Actualmente hay una carrera para construir el mundo.primera computadora cuántica, que utilizará estas fases para realizar cálculos. Los superconductores convencionales son muy robustos y difíciles de influenciar, y el desafío es encontrar nuevos materiales en los que el estado superconductor pueda manipularse fácilmente en un dispositivo.
El Laboratorio de Materiales Cuánticos de EPFL QMAT, encabezado por Philip Moll, ha estado trabajando en un grupo específico de superconductores no convencionales conocidos como materiales de fermiones pesados. Los científicos de QMAT, como parte de una amplia colaboración internacional entre EPFL, el Instituto Max Planckpara Chemical Physics of Solids, el Laboratorio Nacional de Los Alamos y la Universidad de Cornell, hicieron un descubrimiento sorprendente sobre uno de estos materiales, CeIrIn5.
CeIrIn5 es un metal que se superconduce a una temperatura muy baja, solo 0.4 ° C por encima del cero absoluto alrededor de -273 ° C. Los científicos de QMAT, junto con Katja C. Nowack de la Universidad de Cornell, ahora han demostrado que este material podríase producirán con regiones superconductoras coexistiendo con regiones en un estado metálico normal. Mejor aún, produjeron un modelo que permite a los investigadores diseñar patrones de conducción complejos y, al variar la temperatura, distribuirlos dentro del material de una manera altamente controlada.acaba de ser publicado en ciencia .
Para lograr esta hazaña, los científicos cortaron capas muy delgadas de CeIrIn5, solo alrededor de una milésima de milímetro de grosor, que se unieron a un sustrato de zafiro. Cuando se enfría, el material se contrae significativamente, mientras que el zafiro se contrae muy poco.La interacción resultante ejerce tensión sobre el material, como si se estuviera tirando en todas las direcciones, distorsionando ligeramente los enlaces atómicos en el corte. Como la superconductividad en CeIrIn5 es inusualmente sensible a la configuración atómica exacta del material, es todo un diseño de distorsión.para lograr un patrón complejo de superconductividad. Este nuevo enfoque permite a los investigadores "dibujar" circuitos superconductores en una sola barra de cristal, un paso que allana el camino para nuevas tecnologías cuánticas.
Este descubrimiento representa un gran paso adelante en el control de la superconductividad en materiales de fermiones pesados. Pero ese no es el final de la historia. Después de este proyecto, un investigador post-doc acaba de comenzar a explorar posibles aplicaciones tecnológicas.
"Podríamos, por ejemplo, cambiar las regiones de superconductividad modificando la distorsión del material usando un microaccionador", dice Moll. "La capacidad de aislar y conectar regiones superconductoras en un chip también podría crear una especie de interruptor para futuras tecnologías cuánticas, un poco como los transistores utilizados en la informática actual "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela Politécnica Federal de Lausana . Original escrito por Laure-Anne Pessina. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :