{"id":564931,"date":"2025-10-23T11:50:52","date_gmt":"2025-10-23T14:50:52","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=564931"},"modified":"2025-10-23T11:50:52","modified_gmt":"2025-10-23T14:50:52","slug":"el-desordenamiento-de-un-estado-de-la-materia-genera-un-nuevo-tipo-de-superconductor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/el-desordenamiento-de-un-estado-de-la-materia-genera-un-nuevo-tipo-de-superconductor\/","title":{"rendered":"El desordenamiento de un estado de la materia genera un nuevo tipo de superconductor"},"content":{"rendered":"

Un experimento reciente ha suministrado fuertes indicios de que puede existir una tercera senda capaz de generar superconductividad, la capacidad de algunos materiales para conducir la electricidad sin p\u00e9rdida de energ\u00eda. Seg\u00fan un art\u00edculo publicado en noviembre de 2024 en la revista Nature Physics<\/em>, el efecto de este nuevo mecanismo \u2012hasta ahora previsto \u00fanicamente en teor\u00eda y diferente a los dos procesos probadamente asociados a la superconductividad\u2012 se midi\u00f3 en un compuesto a base de hierro. Cuando se lo enfr\u00eda a una temperatura cercana al cero absoluto, de 4 k\u00e9lvines (K), equivalente a -269,15 grados Celsius (\u00baC), este material ofrece nula resistencia al paso de la corriente el\u00e9ctrica. El estudio est\u00e1 firmado por cuatro f\u00edsicos brasile\u00f1os y nueve extranjeros.<\/p>\n

El trabajo muestra que la superconductividad en cristales de selenuro de hierro dopados (mezclados) con \u00e1tomos de azufre (FeSe1-x<\/em><\/sub>Sx<\/sub><\/em>) puede hacerse presente a partir del desorden de un estado espec\u00edfico de la materia conocido como fase nem\u00e1tica. Si las mol\u00e9culas de un material se organizan en una direcci\u00f3n determinada (vertical u horizontal) y forman una especie de trama, similar a los hilos de una tela, los f\u00edsicos dicen que se encuentra en su fase nem\u00e1tica. En griego, nema<\/em> significa hilo. La manipulaci\u00f3n de la fase nem\u00e1tica en los cristales l\u00edquidos, el tipo de material en el que se formul\u00f3 originalmente este concepto, es lo que permite la fabricaci\u00f3n de las pantallas de computadoras y televisores LCD actuales.<\/p>\n

En una configuraci\u00f3n con sus mol\u00e9culas completamente ordenadas, por lo tanto en fase nem\u00e1tica, el selenuro de hierro conduce la corriente el\u00e9ctrica preferentemente en la direcci\u00f3n de su alineaci\u00f3n. Cuando se a\u00f1aden a este compuesto \u00e1tomos de azufre en lugar de algunos \u00e1tomos de selenio, sus mol\u00e9culas dejan de obedecer al alineamiento preferencial original (vertical, por ejemplo) y comienzan a moverse en forma desalineada, con una leve angulaci\u00f3n. Las oscilaciones en la direcci\u00f3n preferencial de la corriente el\u00e9ctrica del material dopado generan estas fluctuaciones nem\u00e1ticas.<\/p>\n

\u201cMediante el empleo de un microscopio de barrido por efecto t\u00fanel, hemos constatado que las fluctuaciones constituyen la causa probable de la atracci\u00f3n entre los pares de Cooper en este material\u201d, explica el f\u00edsico brasile\u00f1o Eduardo Higino da Silva Neto, de la Universidad Yale, en Estados Unidos, coordinador del estudio. \u201cLas fluctuaciones nem\u00e1ticas conformar\u00edan el tercer tipo de interacci\u00f3n que hace que los electrones se adhieran formando pares\u201d, dice el f\u00edsico te\u00f3rico Vanuildo Silva de Carvalho, de la Universidad Federal de Goi\u00e1s (UFG), otro de los autores del estudio.<\/p>\n<\/div>

\n \n \n \n <\/picture>Alexandre Affonso \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/div>
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Cuando estos pares de electrones, que deber\u00edan repelerse porque tienen la misma carga el\u00e9ctrica negativa, se aproximan tanto en el interior de la estructura at\u00f3mica de un material a punto tal de producir un tipo inusual de uni\u00f3n entre ambos, se forma un par de Cooper. Para que una corriente el\u00e9ctrica pueda fluir en un compuesto con resistencia cero sin que se pierda energ\u00eda en forma de calor, debe plasmarse esta interacci\u00f3n. La formaci\u00f3n de pares de Cooper es la firma at\u00f3mica de la superconductividad en un determinado material.<\/p>\n

Hasta ahora se conoc\u00edan dos mecanismos comprobados que daban lugar al surgimiento de estos pares de electrones m\u00e1s cercanos. En la mayor\u00eda de los compuestos superconductores, sobre todo en aquellos que transmiten corrientes sin p\u00e9rdida de energ\u00eda solamente a temperaturas justo por encima del cero absoluto, los pares de Cooper se originan a partir de una forma de vibraci\u00f3n o excitaci\u00f3n colectiva de los \u00e1tomos denominada fon\u00f3n. En los llamados superconductores no convencionales, que funcionan a temperaturas m\u00e1s altas pero aun as\u00ed extremadamente bajas, la superconductividad puede aparecer debido a la existencia de un tipo de magnetismo, el antiferromagnetismo en el esp\u00edn de los electrones. El esp\u00edn es una propiedad cu\u00e1ntica intr\u00ednseca de los electrones y otras part\u00edculas subat\u00f3micas que condiciona su interacci\u00f3n con los campos magn\u00e9ticos.<\/p>\n

Como lo predec\u00eda la teor\u00eda
\n<\/strong>En los superconductores no convencionales es muy dif\u00edcil discernir si la capacidad de transmitir corrientes el\u00e9ctricas sin p\u00e9rdida de energ\u00eda se debe al antiferromagnetismo, un mecanismo conocido y m\u00e1s estudiado, o a las fluctuaciones nem\u00e1ticas, un efecto menos investigado en la f\u00edsica de los materiales s\u00f3lidos. \u201cEn algunos materiales superconductores, ambos fen\u00f3menos act\u00faan simult\u00e1neamente y se los puede confundir. En otros, el antiferromagnetismo es la causa de esta propiedad\u201d, explica Da Silva Neto.<\/p>\n

Para medir experimentalmente el papel de las fluctuaciones nem\u00e1ticas en la inducci\u00f3n de la superconductividad, los f\u00edsicos tuvieron que crear un material en el que los dos tipos de interacci\u00f3n sobre los electrones de la muestra pudieran separarse. El objetivo se consigui\u00f3 a\u00f1adiendo \u00e1tomos de azufre en lugar de algunos \u00e1tomos de selenio en el compuesto original, el selenuro de hierro. Cuanto m\u00e1s azufre se a\u00f1adi\u00f3 al material, menores fueron las fluctuaciones antiferromagn\u00e9ticas y mayores las nem\u00e1ticas. \u201cDe este modo, se pudo descartar la posibilidad de que el antiferromagnetismo estuviera implicado en la superconductividad, dejando solamente las fluctuaciones nem\u00e1ticas como la \u00fanica explicaci\u00f3n convincente para nuestros resultados\u201d, concluye el f\u00edsico Eduardo Miranda, de la Universidad de Campinas (Unicamp), otro de los coautores del art\u00edculo. El cuarto brasile\u00f1o que firm\u00f3 el art\u00edculo fue Rafael Fernandes, de la Universidad de Illinois (EE. UU.).<\/p>\n

\u201cEste art\u00edculo aporta un argumento muy s\u00f3lido a favor de las fluctuaciones nem\u00e1ticas como uno de los \u2018pegamentos\u2019 que generan los pares de Cooper\u201d, dice el f\u00edsico M\u00facio Continentino, del Centro Brasile\u00f1o de Investigaciones F\u00edsicas (CBPF) de R\u00edo de Janeiro, quien no particip\u00f3 en el estudio. El f\u00edsico Rodrigo Pereira, de la Universidad Federal de Rio Grande do Norte (UFRN), quien tampoco form\u00f3 parte del estudio, sostiene lo mismo. \u201cEl estudio muestra una concordancia sorprendente entre la predicci\u00f3n te\u00f3rica de un superconductor inducido por fluctuaciones nem\u00e1ticas y los resultados experimentales\u201d, comenta.<\/p>\n

Este art\u00edculo sali\u00f3 publicado con el t\u00edtulo \u201cLa tercera v\u00eda hacia la superconductividad<\/strong>\u201d en la edici\u00f3n impresa n\u00b0 348 de febrero de 2025. <\/p>\n

Proyecto
\n<\/strong>Materiales cu\u00e1nticos correlacionados (n\u00b0 22\/15453-0<\/a>); Modalidad<\/strong> Proyecto Tem\u00e1tico; Investigador responsable<\/strong> Eduardo Miranda (Unicamp); Inversi\u00f3n <\/strong>R$ 1.772.678,14.<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico
\n<\/strong>NAG, P. K.\u00a0et al.<\/em>\u00a0Highly anisotropic superconducting gap near the nematic quantum critical point of FeSe1\u2212xSx<\/a>. Nature Physics. <\/strong>13 nov. 2024.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"La manipulaci\u00f3n de la denominada fase nem\u00e1tica puede resultar \u00fatil para inducir el paso de una corriente el\u00e9ctrica sin p\u00e9rdida de energ\u00eda","protected":false},"author":630,"featured_media":564932,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[304],"coauthors":[1647],"class_list":["post-564931","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/564931","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/630"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=564931"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/564931\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":564944,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/564931\/revisions\/564944"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/564932"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=564931"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=564931"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=564931"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=564931"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}