&bala; Física 17, 184
Uma análise independente de dados sobre a muito debatida supercondutividade de certos compostos ricos em hidrogénio, ou hidretos, conclui que o fenómeno é provavelmente genuíno.
A busca pela supercondutividade em compostos ricos em hidrogênio, conhecidos como hidretos, tem sido uma montanha-russa emocional para a comunidade científica. A excitação aumentou há alguns anos, quando as experiências com hidretos levaram os físicos a imaginar que um Santo Graal, a supercondutividade à temperatura ambiente, poderia estar ao nosso alcance. Mas o campo ficou chocado em 2023 com alegações de negligência e fraude. Agora, um grupo de físicos – importantes especialistas em supercondutividade que não estão envolvidos na pesquisa de hidretos – ofereceu uma avaliação independente do corpo de trabalho disponível sobre esses materiais (1). Eles concluem que há evidências contundentes de supercondutividade em hidretos.
“Quanto mais eu lia a literatura basic e quanto mais aprendia sobre a forma como os resultados eram repetidos, mais ficava claro para mim que a supercondutividade do hidreto é completamente genuína”, diz Andrew Mackenzie, do Instituto Max Planck de Física Química de Sólidos na Alemanha e na Universidade de St Andrews no Reino Unido.
Mackenzie foi um dos iniciadores do trabalho do grupo. “Nas conferências da primavera passada, muitos jovens da minha idade apareceram para perguntar: o que está acontecendo com os hidretos?” ele diz. Depois de uma discussão comunitária em um reunião sobre supercondutividade em Berlim em agosto, ele e outros pesquisadores pensaram que algo precisava ser feito para atender às preocupações dos jovens pesquisadores. Eles organizaram um grupo que revisaria os dados disponíveis com o objetivo de fornecer uma avaliação objetiva das alegações de supercondutividade de hidretos, diz Jörg Schmalian, do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, na Alemanha, que é um dos fiadores do artigo.
O grupo de 15 cientistas inclui alguns dos mais prolíficos pesquisadores de supercondutividade da atualidade que trabalham nos EUA, Reino Unido, Canadá, Alemanha e Japão. Para garantir um exame imparcial dos fatos científicos, apenas foram consultadas pessoas que nunca trabalharam diretamente com hidretos, diz Schmalian. “Inicialmente eu não sabia qual seria meu julgamento.” Mas depois de algumas semanas de revisão da literatura, ele concluiu que a descoberta da supercondutividade parecia genuína. “Presumo que outros membros do grupo tiveram experiências semelhantes”, diz ele. Os pesquisadores examinaram os dados de forma independente, com alguns subgrupos formados para avaliar aspectos técnicos específicos. Todos os especialistas consultados apoiaram a conclusão do relatório, afirmam Mackenzie e Schmalian.
Os cientistas examinaram duas evidências de supercondutividade baseadas em medições de resistência elétrica e de magnetização. Especificamente, um supercondutor deve exibir resistência zero e excluir um campo magnético do seu inside.
Ao analisar os dados, o grupo considerou dificuldades únicas na fabricação e medição de amostras de hidretos. “As incertezas… são maiores nos hidretos do que em qualquer classe de materiais previamente estudada”, escreve o grupo. A falta de homogeneidade dos materiais, em specific, significa que apenas algumas ilhas dentro de uma determinada amostra podem ser supercondutoras, de modo que a resistência medida entre os eletrodos só desaparece se houver um caminho supercondutor conectado entre eles. O desafio para medições de magnetização é que quantidades minúsculas de materials precisam ser medidas em células de bigorna de diamante que aplicam pressões extremas. O sinal de magnetização da célula – muitos milhões de vezes a massa da amostra – pode, portanto, mascarar o sinal da amostra.
O grupo conclui que, apesar dos desafios experimentais, as medições de resistência de várias equipes, bem como as medições de magnetização por uma equipe (liderada pelo falecido Mikhail Eremets no Instituto Max Planck de Química na Alemanha (2)) indicam que há uma probabilidade esmagadora de que os hidretos realmente hospedem supercondutividade.
Alguns dos dados analisados por Mackenzie, Schmalian e colegas vêm do grupo de Sven Friedemann da Universidade de Bristol, no Reino Unido. “Enfrentamos fortes dúvidas na comunidade”, diz Friedemann. “Como consequência, lutamos para garantir financiamento e reconhecimento pelo nosso trabalho. Portanto, temos o prazer de ver a mensagem central deste artigo de revisão confirmando a credibilidade do campo de pesquisa.”
“É significativo que um grupo de teóricos e experimentalistas altamente respeitados, nenhum dos quais diretamente ligado aos hidretos, tenha feito um grande esforço para restaurar a reputação do campo, destacando ao mesmo tempo os desafios técnicos relacionados com os experimentos com hidretos”, diz Lilia Boeri, um teórico da Universidade Sapienza de Roma que trabalhou no fornecimento de previsões para hidretos supercondutores.
Um pesquisador, no entanto, discorda da análise. Jorge Hirsch, da Universidade da Califórnia, em San Diego, tem sido um cético vocal em relação aos supercondutores de hidreto, tendo sinalizado problemas em resultados que agora estão desacreditados. “Fiquei surpreso e desapontado ao ver este (novo artigo)”, diz ele. “Eu especulo (eles escreveram) porque os hidretos, sendo supercondutores, estabeleceriam a validade da teoria BCS, na qual eles acreditam firmemente.” Hirsch contesta a teoria amplamente aceita de Bardeen-Cooper-Schriffer (BCS) para supercondutores convencionais (3). E no que diz respeito às medições de magnetização de hidreto, ele recentemente levantou preocupações sobre os dados do grupo de Eremets (4).
A resolução de todas as dúvidas sobre as medições de magnetização pode exigir novos métodos experimentais. Uma técnica promissora utiliza vacâncias de nitrogênio como sensores, diz Mackenzie. As vagas são implantadas na mesma célula de bigorna de diamante usada para aplicar pressão às amostras de hidreto, superando assim o problema associado à magnetização de sondagem em alta pressão. No início deste ano, cientistas que utilizaram esta abordagem alegaram ter observado assinaturas elétricas e magnéticas simultâneas de supercondutividade em um hidreto de cério (5). Mackenzie, Schmalian e colegas, no entanto, não incluíram estes resultados de magnetização nas suas análises. “Queríamos ser conservadores, pois é uma técnica nova”, diz Mackenzie. “Mas essa classe de experimentos é extremamente promissora e encorajamos as pessoas a ler o artigo e acompanhar esse trabalho intrigante.”
Mackenzie e Schmalian enfatizam que o trabalho de confirmação foi — e continuará a ser — essential para a área. “O padrão ouro de julgamento em qualquer campo de descoberta é quando seus colegas estão interessados o suficiente para tentar fazer eles próprios as mesmas coisas e obtêm a mesma resposta”, diz Mackenzie. Schmalian diz que os pesquisadores deveriam refletir sobre os incentivos, como as citações, para os cientistas que fazem o importante trabalho de verificar resultados anteriores. “A comunidade poderia ser um pouco mais gentil com eles”, diz ele.
Tanto Mackenzie quanto Schmalian dizem que a questão principal para eles é responder aos jovens que os procuram para obter conselhos sobre hidretos. “Se você está interessado em supercondutividade de alta pressão e está se perguntando se deveria trabalhar nisso, os fatos objetivos dizem que você deveria ser aconselhado a fazê-lo”, diz Mackenzie. “Acredito que as descobertas feitas em hidretos são algumas das mais importantes que testemunhei durante meu tempo como pesquisador.”
–Matteo Rini
Matteo Rini é o editor do Revista Física.
Referências
- GS Boebinger e outros.“A supercondutividade de hidreto veio para ficar,” Nat. Rev. (2024).
- MI Eremets e outros.“Supercondutividade de alta temperatura em hidretos: evidências experimentais e detalhes,” J. Supercond. Novela Magn. 35965 (2022).
- JE Hirsch, “Materiais supercondutores: Juiz e júri da teoria BCS-elétron-fônon,” Aplicativo. Física. Vamos. 121 (2022).
- JE Hirsch, “Sobre a correção do autor para “Triagem de campo magnético em supercondutores de hidreto”” Nat. Comum. 158144 (2024).
- P. Bhattacharyya e outros.“Imaginando o efeito Meissner em supercondutores de hidreto usando sensores quânticos,” Natureza 62773 (2024).
