Publicado 23/05/2025 06:47

Um tipo surpreendente de supercondutor funciona como um ímã

Uma ilustração mostra pares de elétrons supercondutores em grafeno romboédrico (a estrutura de rede intermediária) girando no sentido horário ou anti-horário (correspondendo às cores azul e vermelho).
SAMPSON WILCOX, RESEARCH LABORATORY OF ELECTRONICS

MADRID 23 maio (EUROPA PRESS) -

Os ímãs e os supercondutores se complementam como óleo e água, ou assim os cientistas costumavam acreditar. Mas uma nova descoberta feita por físicos do MIT desafia essa suposição secular.

Em um artigo publicado na revista Nature, eles relatam a descoberta de um "supercondutor quiral": um material que conduz eletricidade sem resistência e, paradoxalmente, é intrinsecamente magnético. Além disso, eles observaram essa supercondutividade exótica em um material surpreendentemente comum: grafite, o principal material da grafite de lápis.

O grafite é composto de várias camadas de grafeno (folhas de átomos de carbono atomicamente finas e semelhantes a treliças) que são empilhadas e podem ser facilmente removidas quando é aplicada pressão, como quando se pressiona para escrever no papel. Uma única folha de grafite pode conter vários milhões de folhas de grafeno, que geralmente são empilhadas de forma que todas as outras camadas fiquem alinhadas.

Ocasionalmente, porém, o grafite contém pequenas cavidades nas quais o grafeno se empilha em um padrão diferente, semelhante a uma escada de camadas móveis. A equipe do MIT descobriu que, quando quatro ou cinco folhas de grafeno são empilhadas nessa configuração romboédrica, a estrutura resultante pode apresentar propriedades eletrônicas excepcionais não observadas no grafite como um todo.

Em seu novo estudo, os físicos isolaram folhas microscópicas de grafeno romboédrico do grafite e as submeteram a uma série de testes elétricos. Eles descobriram que, quando resfriado a 300 milikelvins (aproximadamente -273 graus Celsius), o material se torna supercondutor, o que significa que qualquer corrente elétrica que passe por ele pode fluir sem resistência.

Eles também descobriram que, ao varrer um campo magnético externo para cima e para baixo, as folhas podiam alternar entre dois estados supercondutores diferentes, como um ímã. Isso sugere que o supercondutor possui algum magnetismo interno intrínseco. Esse comportamento de comutação não é observado em outros supercondutores.

"A crença popular é que os supercondutores não toleram campos magnéticos", disse Long Ju, professor associado de física do MIT, em um comunicado. "Mas acreditamos que essa é a primeira observação de um supercondutor se comportando como um ímã com evidência tão direta e simples. E isso é bastante estranho, pois contradiz a percepção geral sobre supercondutividade e magnetismo."

Esta notícia foi traduzida por um tradutor automático

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