Extraña superconductividad que desaparece y reaparece

Esquema de una unidad estructural de un superconductor como los estudiados en estos experimentos. (Foto: Xiao-Jia Chen)

La superconductividad es un estado físico extraño en el cual la materia es capaz de conducir la electricidad, o sea mantener un flujo de electrones, sin resistencia alguna. Este fenómeno sólo puede ser hallado en ciertos materiales a bajas temperaturas, o puede ser inducido bajo condiciones químicas especiales y a muy altas presiones. Durante dos décadas, se ha estado investigando para crear materiales que sean superconductores a temperaturas más altas, ya que esos materiales podrían ser de mucha utilidad para mejorar la transmisión eléctrica.


Una nueva investigación ha demostrado la existencia de una inesperada superconductividad en un tipo de compuestos de hierro y selenio.


La resistencia eléctrica de una sustancia superconductora desaparece a cierta temperatura de transición crítica. Los primeros superconductores convencionales tenían que ser enfriados a temperaturas extremadamente bajas, por debajo de la temperatura de transición crítica, para que la electricidad fluyera libremente. Luego, en la década de 1980, los científicos descubrieron una clase de superconductores capaces de ostentar esa propiedad a temperaturas relativamente altas. Los investigadores han seguido estudiando este fenómeno y tratando de detectarlo en una amplia gama de materiales. Se ha determinado que en la superconductividad influyen la estructura cristalográfica de una sustancia, su carga electrónica, y la órbita de sus electrones.


Recientemente, unos científicos han descubierto una extraña superconductividad, que desaparece y reaparece, en cierta clase de compuestos de hierro y selenio.

Se sabe que bajo presión algunos compuestos de hierro y selenio se vuelven superconductores a una temperatura de entre 243 y 241 grados centígrados bajo cero (entre 406 y 402 grados Fahrenheit bajo cero). Sin embargo, el equipo de Liling Sun de la Academia China de Ciencias, y Xiao-Jia Chen y Ho-kwang "Dave" Mao, del Instituto Carnegie de Ciencia, en Estados Unidos, descubrió que puede darse una segunda franja de superconductividad a presiones más altas.

El equipo observó una temperatura de transición que comienza a 240 grados centígrados bajo cero (400 grados Fahrenheit bajo cero) a unas 16.000 veces la presión atmosférica normal (1,6 GPa) y se desplaza hacia temperaturas inferiores cuando la presión aumenta, hasta que desaparece a unas 89.000 veces la presión atmosférica normal (9 GPa). Pero luego la superconductividad reaparece a una temperatura de transición de unos 225 grados centígrados bajo cero (373 grados Fahrenheit bajo cero) a unas 122.000 veces la presión atmosférica normal (12,4 GPa).

Los autores del nuevo estudio observaron que la estructura básica de estos compuestos no variaba bajo la presión extrema, y por tanto se necesita investigar más para determinar la naturaleza exacta del fenómeno.

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