Cientistas de todo o mundo estão ocupados procurando supercondutores quirais, que se prevê serem ideais para a construção de computadores quânticos. Até agora, não foi fácil determinar se um material é claramente um supercondutor quiral ou não. Junto com seus colegas em Estocolmo, Físicos teóricos da Universidade de Utrecht descobriram recentemente que ocorre um efeito único em supercondutores quirais que deve ser fácil de medir. Além de ser interessante do ponto de vista teórico, este efeito também simplifica a busca por um supercondutor quiral. Os resultados da pesquisa são publicados em Cartas de revisão física .

"Mostramos que você pode gerar uma corrente elétrica simplesmente deformando este tipo de supercondutor da maneira certa, então você não precisa de voltagem ou campo magnético. É como uma espécie de dispositivo elétrico de origami, "explica a líder de pesquisa, Prof. Cristine Morais Smith, da Universidade de Utrecht." Quando você dobra o material de uma maneira especial, uma corrente elétrica começa a correr, e para quando você o dobra para trás. "

Partículas de Majorana

A diferença entre um supercondutor "comum" e um quiral é que os elétrons não se movem apenas pelo material aos pares, mas que os elétrons nos pares também giram em torno um do outro. Isso produz um efeito interessante:as chamadas partículas de Majorana podem se formar nas extremidades de um fio feito de um supercondutor quiral. Espera-se que essas partículas sejam os bits quânticos ideais para um computador quântico. A existência de partículas de Majorana foi prevista em 1937 pelo físico teórico italiano Ettore Majorana, mas foi experimentalmente observado apenas recentemente por físicos em TU Eindhoven e TU Delft.

Trem Maglev

Um supercondutor comum pode gerar uma corrente elétrica quando um ímã é colocado nas proximidades. Isso é chamado de efeito Meissner. A corrente no supercondutor cria um campo magnético oposto que cancela o campo do ímã. Uma das aplicações mais notáveis ​​do efeito Meissner são os trens Maglev na China e no Japão, que pode atingir velocidades de 600 quilômetros por hora flutuando acima da pista.

Os físicos em Utrecht e Estocolmo agora mostraram teoricamente que um efeito semelhante pode ocorrer em uma camada extremamente fina (bidimensional) de um supercondutor quiral quando ele é dobrado como mostrado nas ilustrações. A dobra parece criar um campo magnético no supercondutor, o que significa que ele está carregando uma corrente elétrica. Esta é uma versão geométrica do efeito Meissner.

"Em um supercondutor quiral bidimensional, todos os pares de elétrons giram no mesmo plano. Dobrar o material perturba o curso dos elétrons. Para cancelar o efeito dessa interrupção, um campo magnético é criado, "explica o Dr. Anton Quelle, que escreveu parte de sua dissertação sobre o assunto. "A regra geral para este efeito geométrico de Meissner é que em supercondutores quirais bidimensionais, curvatura mais campo magnético deve ser igual a zero. Isso é comparável ao efeito Meissner comum, em que o campo magnético interno gerado é igual, mas oposto ao campo magnético externo, portanto, cancela o campo ao redor do supercondutor. "

Em um supercondutor comum, o efeito Meissner impede que um campo magnético se desenvolva perpendicularmente à superfície. Então, se esse campo magnético for visto, é uma prova "fumegante" de que o supercondutor é quiral, explica Morais Smith. Embora o campo magnético seja extremamente fraco, pode ser medido usando um SQUID, um sensor que pode detectar campos magnéticos extremamente fracos.