Um dos maiores desafios da física aplicada é encontrar materiais que exibam a interessante propriedades da supercondutividade – em que elétrons fluem pelo material sem resistência – a altas temperaturas, tão perto quanto possível da temperatura ambiente.
As aplicações tecnológicas potenciais seriam inúmeras, mas um dos grandes impedimentos ainda está na fase da física básica — não sabemos exatamente o que faz esses materiais atingirem um estado de supercondutividade, que por isso é mesmo é descrita como não convencional.
“Na verdade, ainda não se sabe qual o mecanismo físico responsável pela supercondutividade nesses compostos”, explica Maria Carolina de Oliveira Aguiar, pesquisadora do Departamento de Física da UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais). “Enquanto a supercondutividade convencional é obtida resfriando-se o sistema, a partir de uma fase metálica, a supercondutividade não convencional é obtida dopando-se um isolante – o chamado isolante de Mott, que existe devido à presença de uma forte interação elétron-elétron nesses sistemas.”
Em busca de pistas que ajudem a decifrar o mistério, Aguiar e colegas da UFMG, da RIKEN, em Saitama, no Japão, e na Universidade de Paris Sul, na França, publicaram um resultado relevante no “Physical Review Letters” em 9 de fevereiro. A primeira autora é Helena Bragança, que recentemente concluiu seu doutorado.
“No nosso trabalho, nós tivemos como motivação a supercondutividade em óxidos de cobre”, explica Aguiar. “Nesses materiais existe uma competição entre diferentes fases da matéria, fazendo com que o diagrama de fases seja bem complexo. Em particular existe uma outra fase, a fase pseudogap, que, como a fase supercondutora, não é bem entendida na literatura.”
O que os resultados mostram é que na região de forte interação elétron-elétron para pequena dopagem, a fase pseudogap é estável, e à medida que se aumenta a dopagem, a fase pseudogap deixa de ser estável, e o material passa a estar numa fase metálica convencional.
“O mais interessante é que essa dopagem limite, a partir da qual a fase pseudogap não é mais estável, coincide com a dopagem na qual ocorre a chamada transição de Lifshitz. Essa coincidência está de acordo com resultados experimentais recentes”, completa a pesquisadora. “A gente espera com nosso trabalho ajudar no entendimento da física por trás dessa coincidência.”
Para ler o artigo completo, clique aqui (só para assinantes) ou aqui (acesso livre)