p Supercondutores de alta temperatura podem transportar energia elétrica sem resistência. Pesquisadores do Karlsruhe Institute of Technology (KIT) realizaram espalhamento inelástico de raios-X de alta resolução e descobriram que a alta pressão uniaxial induz uma ordem de carga de longo alcance competindo com a supercondutividade. Seu estudo abre novos insights sobre o comportamento de elétrons correlacionados. O estudo é publicado em Ciência . p Supercondutores transportam corrente sem perdas, mas apenas abaixo de uma certa temperatura crítica. Supercondutores convencionais precisam ser resfriados quase até o zero absoluto, e mesmo os chamados supercondutores de alta temperatura requerem temperaturas em torno de -200 graus Celsius para transportar corrente sem resistência. Apesar disso, supercondutores já estão em uso generalizado. Para desenvolver supercondutores que funcionam em temperaturas ainda mais altas - possivelmente até a temperatura ambiente - e, portanto, contribuem significativamente para um fornecimento de energia eficiente, estados eletrônicos e processos envolvidos na formação do condensado supercondutor precisam ser entendidos em um nível fundamental.

p Pesquisadores liderados pelo Professor Matthieu Le Tacon, diretor do Instituto de Física do Estado Sólido (IFP) do KIT, já deram um passo significativo em frente. Eles mostraram que a alta pressão uniaxial pode ser usada para ajustar os estados concorrentes em um supercondutor de alta temperatura. Usando espalhamento de raios-X inelástico de alta resolução, os cientistas examinaram um supercondutor de cuprato de alta temperatura, YBa ₂ Cu ₃ O _6,67 . Neste composto complexo, átomos de cobre e oxigênio formam estruturas bidimensionais. Alterar a concentração do portador de carga nesses planos produz uma variedade de fases eletrônicas, incluindo supercondutividade e ordens de carga.

p No estado de cobrança ordenada, os elétrons "cristalizam" em nanoestruturas em forma de faixa. Este estado eletrônico é geralmente observado nestes materiais quando a supercondutividade é suprimida usando campos magnéticos muito grandes, tornando difícil investigar usando ferramentas espectroscópicas convencionais.

p Induzindo este estado em YBa ₂ Cu ₃ O _6,67 o uso de pressão uniaxial em vez de campos magnéticos permitiu aos pesquisadores estudar sua relação com a supercondutividade usando espalhamento de raios-X. Eles identificaram fortes anomalias da excitação da rede conectada à formação da ordem de carga. "Nossos resultados fornecem novos insights sobre o comportamento dos elétrons em materiais de elétrons correlacionados e sobre os mecanismos que levam à supercondutividade de alta temperatura, "diz o professor Matthieu Le Tacon do KIT." Eles também mostram que a pressão uniaxial tem o potencial de controlar a ordem dos elétrons em tais materiais. "