Nuevos hallazgos sobre superconductores no convencionales
Dejando al margen los cupratos, los pníctidos de hierro son otra familia conocida de superconductores a alta temperatura recientemente descubiertos en los que aún no se entiende bien el origen de su superconductividad. La pregunta de cómo surge la superconductividad en esos superconductores basados en hierro a alta temperatura es uno de los problemas más importantes de la física de la materia condensada. Los integrantes del proyecto financiado con fondos europeos LOWT-MFM-OF-TIS (Low temperature magnetic force microscopy study of topological insulators) utilizaron microscopía de fuerza magnética (MFM) para medir un importante parámetro de longitud de la superconductividad. Conocido como la profundidad de penetración de London (λ), esta magnitud describe la profundidad con la que un campo magnético externo puede penetrar en el superconductor. Es además un parámetro importante que determina la temperatura crítica de los semiconductores a alta temperatura. A ese valor crítico, la resistividad eléctrica del metal cae a cero, marcando la transición al estado de superconducción. En un estudio previo se descubrió una sorprendente relación entre λ y el nivel de dopaje de BaFe2(As0.7P0.3)2. En particular, se encontró que esos superconductores exhiben un pico de profundidad de penetración al valor de dopaje óptimo. Hasta la fecha no se ha descrito otro pico de λ. Mediante el uso de MFM, técnica en la que una afilada punta imantada barre el material de muestra, los investigadores demostraron la existencia de un pico al valor de dopaje óptimo. Las medidas realizadas mostraron asimismo que la dependencia de λ que presenta la temperatura crítica es similar para distintos valores de λ cercanos al pico. Los científicos encontraron también una relación inversa entre λ y la temperatura crítica cerca del borde de la región infradopada. Este hallazgo era una indicación clara de una mezcla entre una onda de densidad de espín, estados ordenados de baja energía que presentan los sólidos a temperaturas bajas, y superconductividad. La obtención magnética de imágenes de los vórtices superconductores permitió a los investigadores observar fronteras gemelas en el interior de la región de cúpula superconductora. Estos defectos topológicos podrían inducir transiciones de fase y son una indicación más de la coexistencia entre ondas de densidad de espín y superconductividad. En el proyecto LOWT-MFM-OF-TIS se han hecho avances revolucionarios en la comprensión de un fenómeno de superconductividad no convencional en los semiconductores a alta temperatura que resultan tan prometedores para nuevos dispositivos de alta velocidad.
