Por primera vez, los investigadores utilizaron con éxito pulsos láser para excitar un compuesto a base de hierro en un estado superconductor. Esto significa que condujo electricidad sin resistencia. El compuesto de hierro es un superconductor conocido a temperaturas ultrabajas, pero este método permite la superconducción a temperaturas más altasSe espera que este tipo de investigación pueda mejorar en gran medida la eficiencia energética en equipos eléctricos y dispositivos electrónicos.
"En pocas palabras, demostramos que, en las condiciones adecuadas, la luz puede inducir un estado de superconductividad en un compuesto de hierro. Por lo tanto, no tiene resistencia a una corriente eléctrica", explicó el investigador del proyecto Takeshi Suzuki del Instituto de Física del Estado Sólido enla Universidad de Tokio. "En el pasado, incluso podría llamarse alquimia, pero en realidad entendemos los procesos físicos que transformaron instantáneamente un metal normal en un superconductor. Estos son tiempos emocionantes para la física".
La superconducción es un tema candente en la física del estado sólido, o más bien uno muy, muy frío. Como explicó Suzuki, la superconducción es cuando un material, con frecuencia un conductor eléctrico, lleva una corriente eléctrica pero no aumenta la resistencia del circuitoSi esto se puede lograr, significaría que los dispositivos y la infraestructura basados en tales principios podrían ser extremadamente eficientes. En otras palabras, algún día podría ahorrarle dinero en su factura de electricidad.
Sin embargo, en la actualidad hay una trampa de por qué aún no se ven televisores y aspiradoras con superconductores en las tiendas. Materiales como el seleniuro de hierro FeSe los investigadores investigaron solo los superconductos cuando están muy por debajo del punto de congelaciónpunto de agua. De hecho, a la presión ambiente, el FeSe generalmente se superconduce a unos 10 grados por encima del cero absoluto, o alrededor de menos 263 grados Celsius, apenas más cálido que las profundidades frías y oscuras del espacio.
Hay una manera de convencer al FeSe para que se convierta en superconducción a temperaturas ligeramente menos prohibitivas de hasta menos 223 grados centígrados, pero esto requiere que se apliquen enormes presiones a la muestra, alrededor de seis gigapascales o 59,000 veces la atmósfera estándar al nivel del mar.resultaría poco práctico para la implementación de la superconducción en dispositivos útiles. Esto presenta un desafío para los físicos, aunque sirva para motivarlos, ya que se esfuerzan por ser los primeros en presentar un superconductor a temperatura ambiente al mundo.
"Cada material en nuestra vida cotidiana tiene su propio carácter. La espuma es suave, el caucho es flexible, el vidrio es transparente y un superconductor tiene un rasgo único de que la corriente puede fluir suavemente sin resistencia. Este es un carácter que a todos nos gustaríareunirse ", dijo la estudiante graduada Mari Watanabe, también del Instituto de Física del Estado Sólido." Con un láser ultrarrápido de alta energía, observamos con éxito un fenómeno emergente de fotoexcitación, la superconducción, a una temperatura más cálida de menos 258 gradosCelsius, que normalmente requeriría altas presiones u otros compromisos poco prácticos "
Esta investigación es la última en una larga línea de pasos desde el descubrimiento de la superconducción hasta el tan esperado día en que un superconductor a temperatura ambiente puede ser posible. Y como ocurre con muchos campos de estudio emergentes dentro de la física, puede haber aplicaciones queaún no se han previsto. Un posible uso de esta idea de la fotoexcitación es lograr componentes de conmutación de alta velocidad para la computación que también producirían poco calor, maximizando así la eficiencia.
"A continuación, buscaremos condiciones más favorables para la superconductividad inducida por la luz mediante el uso de un tipo diferente de luz, y finalmente lograremos la superconductividad a temperatura ambiente", concluyó Suzuki. "La superconductividad puede reducir drásticamente el calor residual y la energía si se puedeutilizado en la vida cotidiana a temperatura ambiente. Estamos interesados en estudiar la superconductividad para resolver el problema de la energía, que es uno de los problemas más graves del mundo en este momento ".
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Materiales proporcionados por Universidad de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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