O materials com a supercondutividade mais alta de temperatura à pressão ambiente recebeu menos atenção do que seus parentes mais fáceis de preparar-até agora.
O supercondutor de temperatura mais alta à pressão ambiente é o CUPRATE HG1223, que superconduta a 134 Ok. Este materials não é tão bem caracterizado quanto o CUPRATE BI2223, que clica com mais facilidade em amostras uniformes e facilmente mensuráveis. No ano passado, os pesquisadores demonstraram uma maneira de cultivar cristais de alta qualidade cuja composição e estrutura chegam perto de corresponder às de HG1223 (1). Agora, Masafumi Horio, na Universidade de Tóquio, e seus colegas analisaram esses cristais e descobriram que os estudos do BI2223 perderam um detalhe que contribui para as propriedades recordes de supercondutor do HG122 (2).
HG1223 e BI2223 são cuprados de triladínios, o que significa que suas células unitárias incluem três camadas de óxido de cobre (CuO2) intercalados com, entre outros elementos, mercúrio (em HG1223) e bismuto (em Bi2223). O materials recém -sintetizado, (Hg, Re) 1223, possui a mesma estrutura que Hg1223, mas alguns átomos de mercúrio são substituídos pelo renium, o que ajuda a estabilizar o composto.
Uma técnica well-liked para investigar supercondutores é a espectroscopia de fotoemissão resolvida por ângulo (ARPES). Essa técnica pode quantificar a lacuna supercondutora de um materials, que é a energia de ligação dos pares de elétrons que carregam a supercorrere: em geral, quanto maior a lacuna, maior a temperatura supercondutora. Em Bi2223, o Cuo interno2 A camada tem uma lacuna supercondutora muito mais ampla do que as camadas externas, sugerindo que as propriedades da camada interna são essenciais para a alta temperatura crítica do materials de 110 Ok.
Aplicando Arpes a (Hg, Re) 1223, Horio e colegas encontraram uma diferença essential. A lacuna supercondutora de (Hg, Re) 1223 Cuo interno2 A camada foi semelhante à de Bi2223. Mas as camadas externas de (Hg, Re) 1223 exibiram uma lacuna significativamente maior que as do BI2223. “Agora está claro em nosso estudo que a supercondutividade no plano externo não é um mero defensor do plano interno, mas é um fator significativo que governa a temperatura supercondutora”, diz Horio.
–Marric Stephens
Marric Stephens é um editor correspondente para Revista de Física com sede em Bristol, Reino Unido.
Referências
Y. Mino et al.“Crescimento e caracterização de cristal único do supercondutor CUPRATE (HG, RE) BA2Ca2Cu3O” J. Phys. Soc. Jpn.93044707 (2024).
M. Horio et al.“Hole supercondutor aprimorado no CuO externo2 plano da trilayer cuprate (hg, re) ba2Ca2Cu3O” Phys. Rev. Lett.135046501 (2025).
