Shenzhen, 19 fev (Xinhua) -- Uma equipe de pesquisa conjunta da Universidade de Ciência e Tecnologia do Sul (SUSTech) e de outras instituições chinesas desenvolveu um novo tipo de supercondutores de alta temperatura à pressão ambiente, alcançando um avanço na pesquisa de supercondutividade.

De acordo com um trabalho de pesquisa publicado na terça-feira na revista Nature, uma equipe composta por membros da SUSTech, do Centro de Ciência Quântica da Grande Área da Baía Guangdong-Hong Kong-Macau e da Universidade Tsinghua relatou supercondutividade de niquelado sob pressão ambiente, com uma temperatura de transição inicial que excede 40 K, que equivale a cerca de 233 graus Celsius negativos, juntamente com a existência de evidências definitivas de resistência elétrica zero e expulsão de campos magnéticos.

Esta descoberta estabelece os materiais de niquelado como a terceira classe de supercondutores de alta temperatura, seguindo cupratos e sistemas à base de ferro, capazes de operar em condições ambientes. Este estudo também lança luz sobre o enigma dos mecanismos de supercondutividade de alta temperatura.

A supercondutividade é conhecida por sua condução elétrica de resistência zero e tem cativado a atenção dos cientistas desde sua descoberta em 1911. A temperatura de transição mais alta dos supercondutores convencionais é de 40 K, também conhecida como limite de McMillan. A busca por materiais supercondutores com temperaturas de transição mais altas tornou-se uma busca fundamental na comunidade científica.

Descobertas anteriores de supercondutores de cuprato e supercondutores à base de ferro, que operam acima do limite de McMillan, estabeleceram a família de supercondutores de alta temperatura - mas seus mecanismos subjacentes ainda permanecem não resolvidos.

Estudos iniciais em 2019 revelaram supercondutividade em filmes de niquelado de camada infinita, embora em temperaturas muito inferiores a 40 K. Um estudo em 2023, liderado por cientistas chineses, alcançou supercondutividade em niquelados de bicamada sob pressões superiores a 100.000 atmosferas.

Desde então, a realização da supercondutividade de alta temperatura em condições ambientes tornou-se um objetivo importante para pesquisadores em todo o mundo.

A equipe liderada por Xue Qikun, acadêmico da Academia Chinesa de Ciências, e Chen Zhuoyu, pesquisador da SUSTech, foi pioneira em uma nova técnica para permitir o crescimento em escala atômica camada por camada de filmes de óxido sob condições oxidativas 10.000 vezes mais fortes do que os métodos convencionais, permitindo um controle preciso sobre a composição química para construir filmes de óxido com alta qualidade de cristal.

Essa técnica representa um salto na metodologia de epitaxia de óxido e não apenas resolve os desafios da deficiência de oxigênio em materiais óxidos, mas também abre um novo potencial para projetar e desenvolver sistemas relacionados, como supercondutores de alta temperatura.

Notavelmente, este método foi aplicado no desenvolvimento de supercondutores de niquelado. Depois de testar mais de 1.000 amostras para superar a instabilidade estrutural, a equipe finalmente desenvolveu o novo tipo de supercondutores de alta temperatura à pressão ambiente.

A descoberta também indica que, usando a engenharia de interface para otimizar o design do material, há perspectivas promissoras para alcançar a supercondutividade de niquelado em temperaturas mais altas, inclusive na faixa de temperatura do nitrogênio líquido entre menos 210 e menos 196 graus Celsius, de acordo com o estudo.