diciembre 7, 2024

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Demonio de pines: avance revelador en superconductividad

El descubrimiento del demonio de Pines, una cuasipartícula elusiva y transparente, en el superconductor rutenato de estroncio.

El descubrimiento del demonio de Pines, una cuasipartícula elusiva y transparente, en el superconductor rutenato de estroncio, ofrece una prometedora perspectiva para desentrañar los secretos de la superconductividad.

En un impresionante desarrollo científico, ha sido identificada una elusiva partícula conocida como el “demonio de Pines” en el interior de un superconductor llamado rutenato de estroncio, casi 70 años después de su predicción teórica.

Esta misteriosa entidad, que se comporta como una cuasipartícula, podría tener implicaciones en la comprensión y mejora de la superconductividad, un fenómeno que permite la transmisión de electricidad sin pérdidas.

El demonio de Pines se reveló como un plasmón, que es una ondulación que viaja a través de los electrones de un plasma y se comporta como una partícula a pesar de no poseer carga.

Esta observación podría desempeñar un papel fundamental en resolver el enigma detrás del funcionamiento de los superconductores, que ha intrigado a los científicos durante décadas.

El rutenato de estroncio, el superconductor en el que se descubrió esta cuasipartícula, podría proporcionar pistas valiosas sobre cómo los plasmones facilitan la superconductividad en materiales.

Si los investigadores logran desentrañar esta relación, podría allanar el camino para comprender y eventualmente desarrollar superconductores a temperatura ambiente, un logro que revolucionaría la transmisión de electricidad al permitir una eficiencia excepcionalmente alta.

El descubrimiento fue fruto de un estudio reciente publicado en la revista Nature el 9 de agosto.

Los científicos detrás de este avance destacaron que aunque la existencia teórica de los demonios de Pines había sido postulada durante mucho tiempo, esta es la primera vez que se han estudiado experimentalmente.

El descubrimiento del demonio de Pines

El proceso involucró disparar electrones al rutenato de estroncio cristalizado y medir las energías resultantes mientras los electrones se recuperaban.

Esto permitió calcular el momento de la onda de plasma dentro del material y confirmar la presencia del demonio de Pines en la forma predicha.

El origen del término “demonio de Pines” proviene de su creador, David Pines, quien concebía en 1956 la idea de que esta cuasipartícula podría formarse cuando dos conjuntos de electrones en diferentes bandas de energía generaran dos plasmones.

Si estos plasmones estuvieran desfasados en una forma específica, podrían cancelarse parcialmente, lo que sugiere la posibilidad de una influencia en la superconductividad.Los resultados de este estudio podrían tener un impacto significativo en la comprensión de cómo funcionan los superconductores.

La teoría BCS, una teoría estándar en este campo, propone que la superconductividad surge debido a las ondas sonoras a escala cuántica conocidas como fonones, que inducen a los electrones a formar pares de Cooper, alterando fundamentalmente su comportamiento para que actúen como un superfluido.

Sin embargo, los hallazgos actuales sugieren que el demonio de Pines también podría estar involucrado en este proceso y podrían arrojar luz sobre nuevas formas de mejorar los superconductores en el futuro.

Con información de Nature y Space.