Sob a teoria da banda de elétrons normal, Os isoladores Mott devem conduzir eletricidade, mas não o fazem devido às interações entre seus elétrons. Mas agora, cientistas do RIKEN Cluster for Pioneering Research mostraram que pulsos de luz poderiam ser usados ​​para transformar esses materiais de simples condutores em supercondutores - materiais que conduzem eletricidade sem perda de energia. Esse processo aconteceria por meio de um tipo não convencional de supercondutividade conhecido como "pareamento eta".

Usando simulações numéricas, os pesquisadores descobriram que este tipo não convencional de condutividade, que se acredita ocorrer sob condições de não equilíbrio em materiais fortemente correlacionados, como cupratos de alto Tc e pnictides de ferro, surge devido a um fenômeno conhecido como pareamento eta. Isso é diferente da supercondutividade observada nos mesmos materiais fortemente correlacionados sob condições de equilíbrio, e acredita-se que envolva interações repulsivas entre certos elétrons dentro da estrutura. Também é diferente da supercondutividade tradicional, onde o fenômeno surge devido às interações entre elétrons e vibrações da estrutura cristalina, induzindo interações mútuas entre elétrons por meio de vibrações e, assim, superando a repulsão entre os elétrons.

Trinta anos atrás, o físico matemático Chen-Ning Yang propôs originalmente a ideia de emparelhamento eta, mas porque era um conceito puramente matemático, foi entendido como um fenômeno virtual que não ocorreria no mundo real. Mas para o presente estudo, os pesquisadores usaram dinâmica de não equilíbrio para analisar o efeito de pulsos de luz em um isolador Mott, e descobri que o efeito aconteceria de fato no mundo real. "O que é interessante, "diz o primeiro autor Tatsuya Kaneko, pesquisador de pós-doutorado no RIKEN Cluster for Pioneering Research, "é que nossos cálculos mostraram que isso ocorre com base na bela estrutura matemática que Yang e seus seguidores formularam há tantos anos."

De acordo com Seiji Yunoki, que liderou a equipe de pesquisa, "Este trabalho fornece novos insights não apenas sobre o fenômeno da dinâmica do desequilíbrio, mas também pode levar ao desenvolvimento de novos supercondutores de alta temperatura, que pode ser útil em aplicações. O que resta é realizar experimentos reais com isoladores Mott para verificar se esse processo realmente ocorre. "