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domingo, fevereiro 23, 2025

Um novo caminho para a supercondutividade


&bala; Física 18, S20

Os teóricos propõem que as interações repulsivas entre elétrons em uma treliça bidimensional possam levar a uma forma exótica de supercondutividade.

Em um supercondutor, pares de elétrons são persuadidos juntos a baixa temperatura em um estado coletivo que flui sem resistência. As vibrações da treliça fornecem o cutucamento nos supercondutores convencionais; no altoTc Cuprates, flutuações antiferromagnéticas fazem o trabalho. Agora Xiao-Gang Wen, do MIT, e seus colaboradores identificaram condições sob as quais a supercondutividade pode surgir da própria repulsão eletrostática mútua dos elétrons (1). Sua teoria prevê vários estados supercondutores, alguns dos quais têm propriedades exóticas.

Em trabalhos anteriores, Wen e seus colaboradores analisaram o efeito fracionário do salão quântico e exploraram a possibilidade de que um estado supercondutor pudesse ser formado pelas quasipartículas do efeito – qualquer pessoa, cujo comportamento coletivo seja intermediário entre férmions e bósões. Descobertas experimentais recentes inspiraram os teóricos do MIT a aplicar sua abordagem aos elétrons, que, sendo totalmente fermiônicos, são um caso especial de Anyons. Como na supercondutividade de Anyon, a nova teoria requer um hospedeiro bidimensional. Outra característica definidora é que a energia dos elétrons deve aumentar à medida que a quarta potência de seu momento ok Em vez de ter o ordinary ok2 dependência.

A equipe do MIT previu muitos estados supercondutores diferentes, todos com quiralidade-que significa que os elétrons fluem com uma manutenção de simetria. Outra propriedade exótica de alguns estados é que as condensações de carga são quartetas de elétrons, em vez de pares. Como é o caso da supercondutividade common, para que esses estados apareçam, suas energias devem ser inferiores às de seu estado pai – o estado do qual emergem ao resfriar. Esse estado pai é um dos dois estados eletrônicos exóticos caracterizados por fortes interações repulsivas, mas os cálculos da equipe atualmente não são confiáveis ​​o suficiente para identificar qual. No entanto, o requisito ok4 A dispersão já foi observada em bicamadas torcidas.

–Darles Day

Charles Day é um editor sênior para Revista de Física.

Referências

  1. M. Kim et al.“Supercondutividade quiral topológica além de combinar em um líquido de Fermi”. Phys. Rev. b 111014508 (2025).

Áreas de assunto

SupercondutividadeFísica da matéria condensada

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