Grafeno, uma única folha de átomos de carbono, tem muitas propriedades elétricas e mecânicas extremas. Dois anos atrás, pesquisadores mostraram como duas folhas colocadas uma sobre a outra e torcidas no ângulo certo podem se tornar supercondutoras, de modo que o material perde sua resistividade elétrica. Um novo trabalho explica por que essa supercondutividade ocorre em uma temperatura surpreendentemente alta.

Pesquisadores da Aalto University e da University of Jyväskylä mostraram que o grafeno pode ser um supercondutor a uma temperatura muito mais alta do que o esperado, devido a um efeito sutil da mecânica quântica dos elétrons do grafeno. Os resultados foram publicados em Revisão Física B . As descobertas foram destacadas em Física ponto de vista da American Physical Society, e parece destinado a gerar discussões animadas na comunidade da física.

A descoberta do estado supercondutor no grafeno de dupla camada torcida foi selecionada como a descoberta da Física do ano de 2018 pela revista Physics World, e isso gerou um intenso debate entre os físicos sobre a origem da supercondutividade no grafeno. Embora a supercondutividade tenha sido encontrada apenas alguns graus acima do zero absoluto de temperatura, descobrir sua origem pode ajudar a entender os supercondutores de alta temperatura e nos permitir produzir supercondutores que operam próximos à temperatura ambiente. Essa descoberta foi considerada um dos "santo graal" da física, já que permitiria operar computadores com consumo de energia radicalmente menor do que hoje.

O novo trabalho veio de uma colaboração entre o grupo de Päivi Törmä na Universidade de Aalto e o grupo de Tero Heikkilä na Universidade de Jyväskylä. Ambos estudaram os tipos de supercondutividade incomum mais provavelmente encontrados no grafeno por vários anos.

"O efeito geométrico das funções de onda na supercondutividade foi descoberto e estudado em meu grupo em vários sistemas modelo. Neste projeto foi emocionante ver como esses estudos se ligam a materiais reais, "diz o principal autor da obra, Aleksi Julku, da Aalto University. “Além de mostrar a relevância do efeito geométrico das funções de onda, nossa teoria também prevê uma série de observações que os experimentalistas podem verificar, "explica Teemu Peltonen da Universidade de Jyväskylä.