¿Descubrir nuevos estados de la materia en materiales superconductores?

Un equipo de experimentadores del Laboratorio Ames del Departamento de Energía de Estados Unidos y teóricos de la Universidad de Alabama en Birmingham han descubierto que existe un nuevo estado de la materia en los superconductores de ferrita y que tiene una vida notablemente larga. Este estado revela un comportamiento colectivo inducido por el láser que compite con la superconductividad. "La superconductividad es un estado extraño de la materia en el que pares de electrones la hacen moverse más rápido", dijo Jigang Wang, físico del Laboratorio Ames y profesor de la Universidad Estatal de Iowa. Una gran cuestión a la que se enfrentan los físicos es cómo los diferentes estados del material compiten por estos electrones y cómo se equilibran la competencia y la cooperación para aumentar las temperaturas cuando surge un estado superconductor.

Boko Park-Popular Science: Para verlo más de cerca, Wang y su equipo utilizaron pulsos láser de menos de una billonésima de segundo para tomar una serie de instantáneas, muy parecidas a la fotografía con flash. Esta técnica se llama espectroscopia de terahercios y puede considerarse como "fotografía estroboscópica láser". Muchas de las imágenes rápidas muestran los pequeños movimientos de los electrones dentro de los materiales utilizando luz infrarroja lejana de longitud de onda larga. Ser capaz de observar estas dinámicas y fluctuaciones en tiempo real es una forma de comprenderlas mejor para que podamos crear mejores dispositivos electrónicos superconductores y energéticamente eficientes.

Los investigadores del Laboratorio Ames utilizaron pulsos láser de menos de una billonésima de segundo para tomar una serie de instantáneas, muy parecidas a la fotografía con flash. Esta técnica se llama espectroscopia de terahercios y puede considerarse como "fotografía estroboscópica láser". Muchas de las imágenes rápidas muestran los pequeños movimientos de los electrones dentro de los materiales utilizando luz infrarroja lejana de longitud de onda larga. Foto: Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU.

La espectroscopía de sonda de bomba ultrarrápida de terahercios (THz) revela un superconductor excitado por cobre (SC) inusual en fuera de equilibrio impulsado por luz de femtosegundos (fs) bajo dinámica no lineal y estados de no equilibrio) péptido férrico. Después de que el SC se apaga rápidamente mediante dispersión térmica de fonones, la velocidad de extinción del SC es extremadamente lenta. En un segundo (cientos de picosegundos), se observa el estado apagado del SC antes de cualquier recuperación. Es importante identificar la dependencia del caudal de las bombas no lineales para las propiedades dinámicas del cuello de botella frontal que son sensibles al dopaje y la temperatura a largo plazo.

Broco Park-Popular Science|Investigación/De: Ames Laboratory

Literatura de revistas referenciadas: Physical Review Letters

Paper doi:10.1103/physrevlett 121.25366

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