Un tipo de superconductor sorprende funcionando también como imán

Los imanes y los superconductores se complementan como el agua y el aceite, o eso creían los científicos. Pero un nuevo hallazgo de físicos del MIT desafía esta suposición centenaria.

En un artículo publicado en la revista Nature, informan del descubrimiento de un "superconductor quiral": un material que conduce la electricidad sin resistencia y, paradójicamente, es intrínsecamente magnético. Es más, observaron esta exótica superconductividad en un material sorprendentemente común: el grafito, el material principal de la mina de lápiz.

El grafito está compuesto por múltiples capas de grafeno (láminas de átomos de carbono atómicamente delgadas, con forma de red) que se apilan entre sí y pueden desprenderse fácilmente al aplicar presión, como al presionar para escribir en un papel. Una sola lámina de grafito puede contener varios millones de láminas de grafeno, que normalmente se apilan de forma que todas las demás capas se alinean.

Sin embargo, ocasionalmente, el grafito contiene pequeñas cavidades donde el grafeno se apila en un patrón diferente, similar a una escalera de capas desplazadas. El equipo del MIT ha descubierto que cuando se apilan cuatro o cinco láminas de grafeno en esta configuración romboédrica, la estructura resultante puede exhibir propiedades electrónicas excepcionales que no se observan en el grafito en su conjunto.

En su nuevo estudio, los físicos aislaron láminas microscópicas de grafeno romboédrico del grafito y las sometieron a una serie de pruebas eléctricas. Descubrieron que, al enfriarse a 300 milikelvins (aproximadamente -273 grados Celsius), el material se convierte en un superconductor, lo que significa que cualquier corriente eléctrica que lo atraviese puede fluir sin resistencia.

También descubrieron que, al barrer un campo magnético externo de arriba a abajo, las láminas podían alternar entre dos estados superconductores diferentes, como un imán. Esto sugiere que el superconductor posee cierto magnetismo interno intrínseco. Este comportamiento de conmutación no se observa en otros superconductores.

"La creencia popular es que los superconductores no toleran los campos magnéticos", afirma en un comunicado Long Ju, profesor adjunto de física en el MIT. "Pero creemos que esta es la primera observación de un superconductor que se comporta como un imán con evidencia tan directa y simple. Y esto es bastante extraño, ya que contradice la percepción general sobre la superconductividad y el magnetismo".