Un material superconductor revolucionario con propiedades récord

El sorprendente descubrimiento de un nuevo material superconductor establece un nuevo récord para un superconductor de sulfuro de metal de transición con una temperatura de transición de 11,6 K y una alta densidad de corriente crítica, lo que representa un avance importante en el desarrollo de superconductores.

Con el apoyo de los sistemas de transmisión eléctrica y medición magnética de la Instalación de Campo Magnético Alto Estático (SHMFF), un equipo de investigación de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei (HFIPS), afiliados a la Academia China de Ciencias (CAS), ha descubierto un nuevo material superconductor llamado (InSe).₂)_snepsi₂, que tiene una estructura reticular única. La temperatura de transición superconductora de este material es de 11,6 K, lo que lo convierte en un superconductor de sulfuro de metal de transición con la temperatura de transición más alta bajo presión ambiente.

Los resultados fueron publicados en Revista de la Sociedad Química Estadounidense.

Desarrollando la investigación sobre superconductores

Los materiales TMD han recibido mucha atención debido a sus numerosas aplicaciones en los campos de catálisis, almacenamiento de energía y circuitos integrados. Sin embargo, las temperaturas de transición superconductoras relativamente bajas de los superconductores TMD han limitado su uso potencial.

En este estudio, los científicos lograron sintetizar un nuevo material superconductor con la fórmula química (InSe₂)_snepsi₂. En contraste con las condiciones convencionales en las que se insertan átomos aislados en espacios de Van de Waals de materiales de baja dimensión, InSe₂)_snepsi₂ Se descubre que los átomos de indio se intercalan para formar InSe₂– Cadenas atadas.

Estructura cristalina y propiedades superconductoras de (InSe2)0,12NbSe2. Crédito: Roy Noe

Propiedades superconductoras sin precedentes

«Este material tiene la temperatura de transición más alta entre todos los superconductores de dicalcogenuro de metales de transición (TMD), y también exhibe una impresionante densidad de corriente crítica», dijo el profesor Zhangjin Zhang, quien dirigió el equipo.

La temperatura de transición superconductora de InSe.₂)_0,12nepsi₂ La muestra puede alcanzar 11,6 K a presión ambiente, que es un 60 % más alta que el prístino NbSe.₂.

Además, (InSe₂)_snepsi₂ El superconductor exhibe una gran densidad de corriente crítica de 8 × 10⁵ nombre₂, que también es el más alto entre todos los superconductores TMD. La densidad de corriente crítica es comparable a la de los superconductores de alta temperatura, como los compuestos de cobre y hierro, lo que indica sus buenas perspectivas de aplicación.

Según el equipo, este descubrimiento abre nuevas posibilidades para avanzar en la investigación de la superconductividad y desarrollar superconductores de alta temperatura con un rendimiento mejorado.

Referencia: “Superconductividad mejorada y densidad de corriente crítica debido a la interacción de la capa de InSe2 unida en (InSe₂)_0,12nepsi₂“Por Rui Niu, Jiayang Li, Weili Chen, Feng Xu, Xuerui Weng, Xilai Yu, Xiangmin Meng, Jing Xia, Ning Hao y Zhangjin Zhang, 5 de enero de 2024. Revista de la Sociedad Química Estadounidense.
doi: 10.1021/jacs.3c09756