&bala; Física 18, s2
Um efeito de acoplamento spin-órbita anteriormente negligenciado poderia ser forte o suficiente para gerar supercondutividade não convencional em certos materiais.
Quando um elétron se transfer no campo elétrico de outro elétron, a relatividade especial determina que ele sinta um campo magnético que se acopla ao spin do elétron. Esta chamada interação par spin-órbita (PSOI) fez sua estreia em 1929 (1), mas por muito tempo foi considerado insignificante demais para influenciar as propriedades eletrônicas dos sólidos. Agora, Yasha Gindikin e Alex Kamenev, da Universidade de Minnesota, propuseram que, em certos materiais, o PSOI é forte o suficiente para gerar supercondutividade não convencional (2).
Gindikin e Kamenev analisaram o PSOI em uma classe de materiais que exibem outro tipo de acoplamento spin-órbita associado ao efeito Rashba. Este efeito tem sido estudado há décadas, devido à possibilidade de criar correntes de elétrons polarizadas por spin sem a necessidade de aplicar um campo magnético – uma característica elementary para dispositivos spintrônicos controlados por tensão. O efeito Rashba pode surgir em um cristal sem simetria de inversão, onde os elétrons spin-up e spin-down se dividem em diferentes bandas de condução. O efeito Rashba ganhou interesse com a descoberta e desenvolvimento de materiais nos quais o efeito é mais forte do que o inicialmente esperado.
Os cálculos dos investigadores mostram que o PSOI também é particularmente forte nestes sistemas Rashba. Além do mais, de acordo com os seus cálculos, o PSOI pode induzir os elétrons a emparelharem-se e produzirem um estado supercondutor. Embora a simetria do emparelhamento seja diferente em 2D e 3D, em ambos os casos possui paridade ímpar, o que significa que o sistema seria um supercondutor não convencional. Gindikin e Kamenev prevêem que tal estado seria facilmente perturbado mesmo por concentrações modestas de impurezas, mas poderia ser detectável em amostras ultrapuras a temperaturas de algumas centenas de milikelvin.
–Charles Day
Charles Day é editor sênior da Revista Física.
Referências
- G. Breit, “O efeito do retardo na interação de dois elétrons,” Física. Rev. 34553 (1929).
- Y. Gindikin e A. Kamenev, “Interações eletrônicas em materiais Rashba,” Física. Rev. 111035104 (2025).
