Os cientistas não entendem como alguns materiais se tornam supercondutores em temperaturas relativamente altas. Os físicos de Leiden descobriram agora uma ligação surpreendente com buracos negros auxiliares. Ele permite que os pesquisadores apliquem o conhecimento dos buracos negros ao mistério da supercondutividade de alta temperatura. O novo estudo é publicado em Física da Natureza .

Supercondutividade, descoberto em Leiden em 1911, é explorado para muitos aplicativos modernos, como scanners de ressonância magnética e aceleradores de partículas. Baseiam-se no fenômeno em que as correntes elétricas fluem sem resistência em temperaturas próximas do zero absoluto. Infelizmente, o resfriamento contínuo requer muita energia, portanto, físicos em todo o mundo estão procurando uma maneira de fazer materiais supercondutores que operem em temperaturas mais altas.

Todos os supercondutores de temperatura relativamente alta agora conhecidos são baseados nos chamados isoladores de Mott. Eles se formam quando os elétrons estão presos em seus nós de rede cristalina, exatamente um por nó. Eles se transformam em supercondutores depois que elétrons extras são injetados. Os pesquisadores não entendem por que isso acontece em um nível fundamental. Saber disso pode permitir que supercondutores com temperaturas ainda mais altas e mais baratos se mantenham suficientemente frios.

Conforme o supercondutor é formado, a imparidade entre o número de elétrons e o número de nós disponíveis dentro da rede cristalina causa um padrão listrado, muito parecido com os padrões de movimento de Moiré vistos na TV quando uma tela de computador antiquada é filmada. Mas por que? Esta é uma questão chave para entender os isoladores Mott.

Os físicos estão procurando a resposta em uma direção inesperada - eles levantam a hipótese de que os elétrons duvidosos em supercondutores de alta temperatura se comportam de maneira semelhante a buracos negros auxiliares. Os físicos de Leiden, Alexander Krikun, Koenraad Schalm e Jan Zaanen junto com Tomas Andrade da Universidade de Barcelona encontraram agora o mesmo padrão listrado em uma discrepância semelhante entre buracos negros "ondulados" auxiliares e uma rede de cristal. Isso confirma a hipótese e significa que o conhecimento sobre os buracos negros pode ser aplicado para entender melhor a supercondutividade em alta temperatura.