O Laboratório Ames do Departamento de Energia dos EUA criou com sucesso o primeiro puro, amostra de cristal único de um novo supercondutor de arsenieto de ferro, CaKFe4As4, e os estudos deste material questionaram alguns modelos teóricos de supercondutividade de longa data.

O material é notável por ter a alta temperatura supercondutora de 35K sem a necessidade de pequenas quantidades de elementos adicionais (como cobalto ou níquel), chamados dopantes.

"Isso é importante porque os dopantes, que foram usados ​​anteriormente para induzir a supercondutividade, também interfere com a supercondutividade e outras propriedades físicas importantes dos materiais ", disse Adam Kaminski, Cientista do Ames Laboratory e professor do Departamento de Física e Astronomia da Iowa State University. "Este material nos deu uma excelente oportunidade para estudar a supercondutividade em amostras primitivas sem a interferência de dopantes."

Usando espectroscopia de fotoemissão de ângulo resolvido de alta resolução e teoria funcional de densidade, os pesquisadores foram capazes de medir a lacuna supercondutora em áreas do espaço de impulso que antes eram inacessíveis em outros materiais, e descobriram que seus resultados contradiziam o modelo de flutuação antiferromagnética amplamente aceito.

"Nossos dados obtidos de amostras de supercondutor de ferro-arsênio puro representam um grande desvio de estudos anteriores de amostras dopadas e questionam algumas teorias bem estabelecidas, "disse Kaminski." Isso significa que as previsões dos modelos anteriores são apenas parcialmente válidas, e há muitos aspectos que não são totalmente compreendidos. O que nosso trabalho alcançou é criar uma nova avenida limpa de pesquisa, no sentido de encontrar um modelo geral para explicar o comportamento desses novos supercondutores. "