Supercondutores são materiais quânticos que são transmissores perfeitos de eletricidade e informações eletrônicas. Embora formem a base tecnológica da computação quântica de estado sólido, eles também são seu principal fator limitante porque os supercondutores convencionais só funcionam em temperaturas próximas a -270 ° C. Isso motivou uma corrida mundial para tentar descobrir supercondutores de alta temperatura. Materiais contendo CuO ₂ camadas de cristal (cupratos) são, Atualmente, o melhor candidato para supercondutividade de temperatura mais alta, operando a aproximadamente -120 ° C. Mas a supercondutividade à temperatura ambiente nesses compostos parece ser frustrada pela existência de uma fase eletrônica competitiva, e recentemente o foco tem sido identificar e controlar essa segunda fase misteriosa.

A supercondutividade ocorre quando os elétrons formam pares de spin oposto e momento oposto, e esses "pares Cooper" se condensam em um fluido eletrônico homogêneo. Contudo, a teoria também permite que esses pares de elétrons se cristalizem em um estado de "onda de densidade de par" (PDW), onde a densidade dos pares se modula periodicamente no espaço. Intenso interesse teórico emergiu em saber se tal PDW é a fase competitiva em cupratos.

Para procurar evidências de tal estado PDW, uma equipe liderada pelo Prof. JC Seamus Davis (University of Oxford) e Prof. Andrew P. Mackenzie (Max Planck Institute CPfS, Dresden) com os principais colaboradores Dr. Stephen D. Edkins e Dr. Mohammad Hamidian (Cornell University) e Dr. Kazuhiro Fujita (Brookhaven National Lab.), usou campos magnéticos elevados para suprimir a supercondutividade homogênea no supercondutor de cuprato Bi ₂ Sr ₂ Ca ₂ CuO ₂ . Eles então realizaram a visualização em escala atômica da estrutura eletrônica da nova fase induzida por campo. Sob essas circunstâncias, modulações na densidade de estados eletrônicos contendo várias assinaturas de um estado PDW foram descobertas. Os fenômenos estão em acordo detalhado com as previsões teóricas para um estado PDW induzido por campo, implicando que é uma onda de densidade de par que compete com a supercondutividade em cupratos.

Esta descoberta deixa claro que, a fim de compreender o mecanismo por trás da supercondutividade enigmática de alta temperatura dos cupratos, este exótico estado PDW precisa ser levado em consideração, e, portanto, abre uma nova fronteira na pesquisa cuprate.