Superconductivitatea reprezintă proprietatea unor materiale de a conduce electricitatea fără rezistență electrică.
Acest fenomen, observat pentru prima dată în 1911 de fizicianul olandez Heike Kamerlingh Onnes la mercur răcit la temperaturi apropiate de zero absolut (-273,15 °C), permite trecerea curentului electric fără pierderi de energie.
Aplicațiile potențiale ale superconductivității sunt vaste, incluzând domenii precum transportul, medicina și energia.
O limitare majoră o constituie însă necesitatea răcirii materialelor la temperaturi extrem de scăzute pentru a atinge starea superconductivă, ceea ce restrânge utilizarea lor la scară largă în afara laboratoarelor specializate.
Din acest motiv, identificarea unor materiale care să prezinte superconductivitate la temperatura camerei rămâne un obiectiv important în fizica modernă. De
-a lungul timpului, au fost descoperite materiale, cum ar fi anumiți oxizi de cupru, care devin superconductive la temperaturi mai ridicate decât mercurul, ajungând până la aproximativ -107 °C. Deși reprezintă un progres, aceste temperaturi sunt încă prea scăzute pentru aplicații practice extinse.
Cercetări recente aduc noi informații despre mecanismele fundamentale ale superconductivității. Un studiu recent descrie un fenomen denumit „modulația densității perechilor Cooper”.
În materialele superconductoare, la atingerea temperaturii critice, electronii formează perechi, cunoscute sub numele de perechi Cooper. Aceste perechi se deplasează prin structura cristalină a materialului fără a întâmpina rezistență, fenomen facilitat de vibrațiile rețelei atomice, numite fononi.
Studiul s-a concentrat asupra modulației decalajului energetic asociat formării acestor perechi. Utilizând tehnici avansate de microscopie pe superconductori pe bază de fier, cercetătorii au observat o modulație semnificativă a acestui decalaj energetic, atingând o variație de 40%.
Această observație sugerează că decalajul energetic, un parametru esențial în formarea perechilor Cooper, poate varia la scară nanometrică într-un mod mai flexibil decât se considera anterior.
Deși această descoperire nu conduce direct la crearea de superconductori funcționali la temperatura camerei, ea contribuie la o înțelegere mai aprofundată a principiilor care guvernează superconductivitatea.
Cunoașterea detaliată a acestor mecanisme ar putea facilita, în viitor, dezvoltarea unor materiale superconductoare la temperaturi considerabil mai ridicate.
