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| Estructuras de cristal de un superconductor basado en el cobre. Crédito: Zhenglu Li, Berkeley Lab |
En los últimos 35 años, los científicos han investigado un tipo especial de materiales llamados superconductores. Cuando se enfrían a las temperaturas adecuadas, estos materiales permiten que la electricidad fluya sin resistencia. Un equipo investiga los superconductores utilizando el superordenador Summit. El equipo descubrió que las partículas negativas de los superconductores interactúan fuertemente con las unidades más pequeñas de luz de los materiales. Esta interacción provoca cambios repentinos en el comportamiento de los materiales. Esta interacción es la base para entender cómo funciona un determinado tipo de superconductor basado en el cobre.
El equipo quería averiguar cómo cambian las interacciones entre las partículas del material cuando se encuentran en un espacio abarrotado con muchas otras partículas que interactúan. Esperan que los resultados les ayuden a comprender mejor una clase única de materiales superconductores basados en el cobre. Estos materiales serán más eficientes que los superconductores típicos, gracias a su capacidad para trabajar a temperaturas relativamente cálidas. Este trabajo podría conducir a futuros dispositivos electrónicos extremadamente eficientes.
Los investigadores modelaron las complicadas interacciones entre las partículas de electrones con carga negativa en un material y las interacciones entre los electrones y los fonones. Los fonones son las unidades más pequeñas de energía vibratoria en un material. Estos modelos incluían millones de estados de partículas, cada uno de ellos con características distintas. El resultado es uno de los mayores cálculos realizados por el equipo hasta la fecha sobre superconductores basados en el cobre. El método proporciona a los investigadores un marco para estudiar la llamada "autoenergía" de los electrones. Los resultados podrían ayudar al equipo a acercarse a la comprensión de los mecanismos de una familia única de superconductores basados en el cobre, que serían más eficientes que los superconductores típicos basados en el cobre.
El estudio se publica en Physical Review Letters.
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