La superconductividad es un fenómeno físico caracterizado por la conducción de electricidad sin pérdida de energía en ciertos materiales. Este descubrimiento tiene aplicaciones potenciales en varias tecnologías avanzadas, incluidas las máquinas de resonancia magnética (MRI) médicas, los cables de energía y los computadores cuánticos. Aunque los superconductores convencionales son bien comprendidos y se caracterizan por tener temperaturas críticas bajas, los superconductores no convencionales, descubiertos en la década de 1980, presentan temperaturas críticas mucho más altas, aunque todos los materiales conocidos hasta ahora habían sido creados en laboratorio.
Hallazgo de Miassita
El equipo de científicos del Laboratorio Nacional de Ames ha descubierto que la miassita, un mineral con la fórmula química Rh17S15, es un superconductor no convencional. Este mineral, encontrado cerca del río Miass en la Oblast de Chelyabinsk, Rusia, es uno de los únicos cuatro minerales en la naturaleza que actúan como superconductores cuando se cultivan en el laboratorio.
Desafíos y Metodología
La investigación reveló varios desafíos asociados con encontrar superconductores en la naturaleza, principalmente debido a que la mayoría de los elementos y compuestos superconductores son metales que tienden a reaccionar con otros elementos como el oxígeno. El equipo, liderado por el profesor distinguido Paul Canfield y el científico Ruslan Prozorov, logró sintetizar cristales de miassita de alta calidad, a pesar de ser un mineral raro que generalmente no crece en cristales bien formados.
Caracterización y Pruebas
El grupo de Prozorov se especializa en técnicas avanzadas para estudiar superconductores a bajas temperaturas. Utilizaron tres pruebas diferentes para determinar la naturaleza de la superconductividad de la miassita, incluido el test llamado «London penetration depth«, que mostró que la miassita se comporta como un superconductor no convencional. Además, la introducción de defectos en el material confirmó su sensibilidad a desórdenes no magnéticos, una característica distintiva de los superconductores no convencionales.
Implicaciones y Futuro
El descubrimiento de la miassita como un superconductor no convencional en la naturaleza no solo desafía la creencia generalizada de que la superconductividad no convencional no es un fenómeno natural, sino que también proporciona una nueva comprensión de estos materiales. Este avance podría conducir a aplicaciones económicas y sostenibles de superconductores en el futuro.
El trabajo de investigación «Nodal superconductivity in miassite Rh17S15», publicado en Communications Materials, y el apoyo de la Oficina de Ciencias del DOE resaltan la importancia de este descubrimiento en la comprensión de la superconductividad no convencional y su potencial aplicación en tecnologías futuras.
Vía www.ameslab.gov
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