p A supercondutividade é conhecida por ser facilmente destruída por fortes campos magnéticos. NIMS, A Universidade de Osaka e a Universidade de Hokkaido descobriram em conjunto que um supercondutor com espessura em escala atômica pode reter sua supercondutividade mesmo quando um forte campo magnético é aplicado a ele. A equipe também identificou um novo mecanismo por trás desse fenômeno. Esses resultados podem facilitar o desenvolvimento de materiais supercondutores resistentes a campos magnéticos e supercondutores topológicos compostos de materiais supercondutores e magnéticos. p A supercondutividade tem sido usada em várias tecnologias, como imagens de ressonância magnética (MRI) e sensores magnéticos altamente sensíveis. Supercondutores topológicos, um tipo especial de supercondutor, têm atraído grande atenção nos últimos anos. Eles são capazes de reter informações quânticas por um longo tempo e podem ser usados ​​em combinação com materiais magnéticos para formar qubits que podem permitir que os computadores quânticos realizem cálculos muito complexos. Contudo, a supercondutividade é facilmente destruída por fortes campos magnéticos ou materiais magnéticos nas proximidades. Portanto, é desejável desenvolver um material supercondutor topológico resistente a campos magnéticos.

p A equipe de pesquisa fabricou recentemente filmes cristalinos de índio, um material supercondutor comum, com espessura de escala atômica. A equipe então descobriu um novo mecanismo que evita que a supercondutividade desses filmes seja destruída por um forte campo magnético. Quando um campo magnético é aplicado a um material supercondutor, o campo magnético interage com os spins do elétron. Ele faz com que a energia eletrônica do material mude e destrói sua supercondutividade. Contudo, quando um material supercondutor é diluído em uma camada atômica bidimensional, o spin e o momento dos elétrons na camada são acoplados, fazendo com que os spins do elétron girem frequentemente. Isso compensa o efeito das mudanças na energia eletrônica induzidas pelo campo magnético e, assim, preserva a supercondutividade. Este mecanismo pode aumentar o campo magnético crítico - a força máxima do campo magnético acima do qual a supercondutividade desaparece - até 16-20 Tesla, que é aproximadamente o triplo do valor teórico geralmente aceito. Espera-se que tenha uma ampla gama de aplicações, pois foi observado para um material supercondutor comum e não requer estruturas cristalinas especiais ou fortes correlações eletrônicas.

p Com base nesses resultados, planejamos desenvolver filmes finos supercondutores capazes de resistir a campos magnéticos ainda mais fortes. Também pretendemos criar um dispositivo híbrido composto de materiais supercondutores e magnéticos necessários para o desenvolvimento de supercondutores topológicos:um componente vital em computadores quânticos de próxima geração.