Supercondutividade é uma perda completa de resistência elétrica. Supercondutores não são apenas metais muito bons:eles representam um estado eletrônico fundamentalmente diferente. Em metais normais, elétrons se movem individualmente, e eles colidem com defeitos e vibrações na rede. Em supercondutores, elétrons são unidos por uma força atrativa, o que permite que eles se movam juntos de forma correlacionada e evite defeitos.

Em um número muito pequeno de supercondutores conhecidos, o início da supercondutividade causa o fluxo de correntes elétricas espontâneas. Essas correntes são muito diferentes daquelas em um fio de metal normal:elas são construídas no estado de aterramento do supercondutor, e assim eles não podem ser desligados. Por exemplo, em uma folha de material supercondutor, podem aparecer correntes que fluem em torno da borda, como mostrado na figura.

Esta é uma forma muito rara de supercondutividade, e sempre indica que a interação atrativa é algo incomum. Sr ₂ RuO ₄ é um material famoso onde acredita-se que esse tipo de supercondutividade ocorra. Embora a temperatura de transição seja baixa — Sr ₂ RuO ₄ superconduz apenas abaixo de 1,5 Kelvin - a razão pela qual ele superconduta é completamente desconhecida. Explicar a supercondutividade neste material tornou-se um grande teste para a compreensão dos físicos sobre a supercondutividade em geral. Teoricamente, é muito difícil obter correntes espontâneas em Sr ₂ RuO ₄ a partir de modelos padrão de supercondutividade, e, portanto, se forem confirmados, um novo modelo de supercondutividade - uma força atrativa que não é vista em outros materiais - pode ser necessário.

A maneira como essas correntes elétricas são detectadas é sutil. Partículas subatômicas conhecidas como múons são implantadas na amostra. O spin de cada múon então sofre precessão em qualquer campo magnético existente no local de parada do múon. Com efeito, os múons atuam como detectores sensíveis de campo magnético, que pode ser colocado dentro da amostra. A partir de tais experimentos de implantação de múon, verificou-se que campos magnéticos espontâneos aparecem quando Sr ₂ RuO ₄ torna-se supercondutor, o que mostra que existem correntes elétricas espontâneas.

Contudo, porque o sinal é sutil, pesquisadores questionam se é de fato real. O início da supercondutividade é uma grande mudança nas propriedades eletrônicas de um material, e talvez esse sutil sinal adicional tenha aparecido porque o aparelho de medição não estava devidamente ajustado.

Nesse trabalho, pesquisadores do Instituto Max Planck de Física Química de Sólidos, a Universidade Técnica de Dresden, e o Instituto Paul Scherrer (Suíça) mostraram que quando a pressão uniaxial é aplicada ao Sr ₂ RuO ₄ , as correntes espontâneas começam a uma temperatura mais baixa do que a supercondutividade. Em outras palavras, a transição se divide em duas:primeira supercondutividade, então correntes espontâneas. Essa divisão não foi claramente demonstrada em nenhum outro material, e é importante porque mostra definitivamente que a segunda transição é real. As correntes espontâneas devem ser explicadas cientificamente, não como consequência de uma medição imperfeita. Isso pode exigir uma grande reescrita de nossa compreensão da supercondutividade.