SHENZHEN (CINA) (XINHUA/ITALPRESS) – Un team di ricerca cinese ha compiuto un importante passo avanti nella comprensione della superconduttività ad alta temperatura, offrendo prove sperimentali cruciali che gettano nuova luce sul suo meccanismo sottostante.
Lo studio, condotto da ricercatori dell’University of Science and Technology of China (USTC) e della Southern University of Science and Technology (SUSTech), ha osservato con successo per la prima volta un “gap superconduttivo senza nodi” e l’”accoppiamento elettrone-bosone” in film sottili superconduttivi ad alta temperatura a base di ossido di nichel. I risultati sono stati pubblicati di recente online sulla rivista Science.
Secondo Xue Qikun, accademico dell’Accademia cinese delle scienze e professore presso la SUSTech, la simmetria del gap superconduttivo e il meccanismo di accoppiamento superconduttivo sono due questioni chiave nella ricerca sulla superconduttività ad alta temperatura.
Questa simmetria determina se il gap superconduttivo sia uniforme. In un superconduttore, gli elettroni devono accoppiarsi per risparmiare energia, un processo misurato dal “gap superconduttivo”. Mentre i superconduttori tradizionali presentano un gap completamente uniforme e privo di “nodi” (punti in cui il gap è pari a zero), si ritiene che i superconduttori a base di rame presentino nodi in direzioni specifiche.
Studiando nuovi film a base di nichel, il team ha scoperto che il loro gap superconduttivo è privo di nodi. Questo suggerisce che i superconduttori a base di nichel e quelli a base di rame possano funzionare secondo regole fisiche diverse.
Il team ha inoltre scoperto come questi elettroni potrebbero riuscire ad accoppiarsi. Poichè gli elettroni si respingono naturalmente, di solito hanno bisogno di un “mediatore” che li avvicini. I ricercatori hanno individuato un segnale unico, una sorta di “impronta digitale” nei dati energetici, suggerendo che bosoni mediatori possano agire da intermediari per facilitare l’accoppiamento nei materiali a base di nichel.
La ricerca sulla superconduttività a base di nichel è attualmente un tema di frontiera nella comunità scientifica globale, caratterizzato da sfide tecniche estreme nella preparazione dei materiali e nello sviluppo delle apparecchiature.
Prima di questa scoperta, il team aveva già ottenuto una serie di progressi sistematici nella sintesi dei materiali e negli studi sulla struttura elettronica, tra cui lo sviluppo di tecniche di preparazione a livello atomico per ossidi complessi, aprendo la strada a questo studio.
“Questo è un passo chiave nella ricerca sulla materia quantistica”, ha dichiarato Xue. “Riflette il ruolo sempre più profondo della Cina nella fisica di frontiera e il suo crescente contributo allo sforzo globale per comprendere la superconduttività ad alta temperatura”.
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