La superconductividad es un fenómeno interesante que permite que un material mantenga una corriente eléctrica sin pérdidas. Este comportamiento cuántico colectivo de la materia aparece sólo en algunos conductores a temperaturas muy por debajo de la ambiental.
Varios estudios recientes han investigado este comportamiento en los llamados estados de no equilibrio, es decir, condiciones en las que el material se aleja del equilibrio térmico. En estas condiciones, parece que al menos algunas de las propiedades de la superconductividad pueden recrearse incluso a temperatura ambiente. Esta superconductividad de alta temperatura sin equilibrio, que se ha demostrado que existe bajo irradiación con pulsos láser, puede ser útil para aplicaciones diferentes de las previstas para versiones estacionarias de superconductividad, como en dispositivos de alta velocidad controlados por pulsos láser.
Este fenómeno se ha denominado “superconductividad inducida por la luz”, lo que sugiere una analogía con su contraparte de equilibrio.
Una frontera importante en la última década ha sido caracterizar las propiedades de dicho estado superconductor inducido por la luz y comprender en qué medida esta fase reproduce las propiedades conocidas de los superconductores convencionales.
Además de poder transportar corriente eléctrica sin pérdidas, también se sabe que los superconductores repelen los campos magnéticos desde su interior. Este fenómeno, conocido como efecto Meissner en condiciones de equilibrio, es una consecuencia directa de la afinidad mutua de los portadores de carga y su tendencia a marchar al unísono. Sin embargo, medir la emisión de campos magnéticos para la superconductividad inducida por la luz ha sido difícil, ya que el efecto solo dura unos pocos picosegundos (una billonésima de segundo), lo que hace que medir los cambios del campo magnético con precisión se vuelva imposible. .
Un equipo de investigadores del Instituto Max Planck para la Estructura y Dinámica de la Materia (MPSD) en Hamburgo, Alemania, dirigido por Andrea Cavallari, ha desarrollado un nuevo experimento para monitorear las propiedades magnéticas de los superconductores a velocidades extremadamente altas. . Han trabajado en YBA irradiado con láser.2q3Oh6+x, un compuesto para el cual se observa superconductividad estática solo hasta -200 grados Celsius. “Hemos descubierto a un YBA apasionado en esta foto.2q3Oh6.48además de caracterizarse por una resistencia cercana a cero, también emite un campo magnético estático desde su interior”, afirma Sebastián Fava, autor del artículo ahora publicado. La naturaleza.
Este experimento fue posible colocando un cristal espectador cerca de la muestra bajo investigación y usándolo para medir la fuerza del campo magnético local. Los cambios en el campo magnético del cristal reflejan cambios en el estado de polarización del pulso del láser de femtosegundo. “Debido a la corta duración del pulso de la sonda, podemos reconstruir la evolución temporal del campo magnético alrededor del YBA.2q3Oh6.48muestra con una resolución de subpicosegundos y una sensibilidad sin precedentes”, dice Giovanni de Vecchi, uno de los coautores.
“La emisión de campo magnético fotoinducido que observamos es comparable en tamaño a la observada cuando el YBA2q3Oh6+x El coautor Michel Buzzi añadió que se vuelve superconductor en equilibrio mediante enfriamiento. “Esto sugiere que conducir un material también puede ser una forma eficaz de acercar sus propiedades superconductoras a las condiciones ambientales”, continúa el coautor Gregor Jotzo, ahora miembro de la facultad. consenso sobre el origen microscópico de la superconductividad inducida por la luz en EPFL y como jefe del Laboratorio de Materiales Cuánticos Dinámicos en YBA2q3Oh6.48 Aún faltantes, estos resultados son un criterio importante para las teorías existentes.
en la YBA2q3Oh6+x, el orden superconductor no desaparece por completo por encima de la temperatura de transición superconductora de equilibrio y permanece algo de orden superconductor fluctuante localizado, algo parecido a un estado aleatorio. Estos importantes hallazgos sugieren una descripción de YBA.2q3Oh6+xSe pueden usar pulsos de luz adecuados para sincronizar este estado fluctuante y restaurar el orden superconductor a temperaturas muy por encima de la temperatura ambiente a la que el material se volvería superconductor en equilibrio Is.
La investigación del MPSD contó con el apoyo financiero del Clúster de Excelencia de la Deutsche Forschungsgemeinschaft. CUI: Imágenes avanzadas de la materia. MPSD es miembro del Centro para la Ciencia del Láser de Electrones Libres (CFEL), un instituto conjunto con DESY y la Universidad de Hamburgo. La investigación se llevó a cabo en estrecha colaboración con científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Estado Sólido (MPI-FKF).
