(Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores do Instituto Tata de Pesquisa Fundamental na Índia descobriu que o resfriamento de uma amostra de bismuto a 0,00053 Kelvin fez com que o material se tornasse um supercondutor, colocando em risco uma teoria de décadas sobre como funciona a supercondutividade. Em seu artigo publicado na revista Ciência , a equipe descreve sua abordagem de resfriamento e teste e porque eles acreditam que o que descobriram exigirá que os físicos repensem o trabalho teórico que descreve as condições sob as quais um metal pode se tornar supercondutor.

Depois que foi descoberto que alguns metais podem ser supercondutores sob certas condições (em 1911), os cientistas têm trabalhado arduamente tentando entender como trabalham para poder tirar proveito deles. Muito progresso foi feito - a supercondutividade agora é comumente usada em alguns dispositivos, como aceleradores de partículas - mas o objetivo final ainda não foi alcançado - encontrar um metal que seja supercondutor à temperatura ambiente. Neste novo esforço, os pesquisadores analisaram o bismuto - um metal cinza-avermelhado quebradiço que foi descartado como um possível supercondutor porque tem uma densidade de portador muito pequena (um elétron móvel é compartilhado por 100, 000 átomos).

Para testar o metal, a equipe fez furos em uma haste de prata e, em seguida, colocou cristais de bismuto neles. Eles então cobriram a haste com um escudo magnético que foi usado para passar um campo magnético sobre as amostras de bismuto. Sensores na blindagem eram sensíveis o suficiente para captar mudanças no campo magnético de até 10 ^-18 Tesla. A equipe então esfriou a construção que havia feito, procurando o ponto em que o campo magnético em torno das amostras de bismuto aumentou (um indicador do efeito Meissner) - esse ponto chegou a 0,00053 Kelvin, revelando que o metal poderia ser um supercondutor quando esfriado o suficiente.

A descoberta da equipe lançou dúvidas sobre a confiabilidade da teoria Bardeen-Cooper-Schrieffer, porque o metal não tem elétrons suficientes para permitir a parceria - o meio pelo qual a maioria dos semicondutores opera sem resistência. Ele também agora representa o supercondutor de menor densidade de portadora. O trabalho da equipe também demonstra que, apesar de uma quantidade significativa de esforço investido no estudo da supercondutividade, ainda não é muito bem compreendido.

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