{"id":82987,"date":"2018-04-09T14:25:01","date_gmt":"2018-04-09T17:25:01","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=82987"},"modified":"2018-04-09T14:25:01","modified_gmt":"2018-04-09T17:25:01","slug":"pesquisa-revela-novos-aspectos-sobre-a-supercondutividade-e-fenomenos-correlacionados","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/pesquisa-revela-novos-aspectos-sobre-a-supercondutividade-e-fenomenos-correlacionados\/","title":{"rendered":"Pesquisa revela novos aspectos sobre a supercondutividade e fen\u00f4menos correlacionados"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Descoberto acidentalmente h\u00e1 mais de um s\u00e9culo, o fen\u00f4meno da supercondutividade continua a prometer formid\u00e1vel revolu\u00e7\u00e3o tecnol\u00f3gica. Foi em 1911, ao estudar o comportamento do metal merc\u00fario quando resfriado \u00e0 temperatura de 4 K (-269 \u00b0C), que o f\u00edsico holand\u00eas Heike Kamerlingh Onnes (1853-1926) observou, pela primeira vez, a propriedade que alguns materiais possuem de conduzir a corrente el\u00e9trica sem resist\u00eancia nem perdas, nas vizinhan\u00e7as do zero absoluto.<\/p>\n

Na d\u00e9cada de 1980, houve um renovado interesse pelo assunto quando se obteve experimentalmente a supercondutividade em temperaturas bem mais altas, da ordem de 90 K (-183 \u00b0C). Esse n\u00famero foi superado posteriormente. E, hoje, a expectativa de supercondutividade em temperatura ambiente motiva pesquisas em v\u00e1rias institui\u00e7\u00f5es cient\u00edficas de vanguarda.<\/p>\n

\u00c9 nesse contexto que se insere um estudo realizado pelo Grupo de F\u00edsica do Estado S\u00f3lido da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Rio Claro. O trabalho, coordenado por\u00a0Valdeci Pereira Mariano de Souza<\/a><\/b>, reuniu pesquisadores da Unesp e da Universit\u00e9 Paris Sud, na Fran\u00e7a. Os resultados foram obtidos em Rio Claro, com equipamentos adquiridos com\u00a0apoio da FAPESP<\/a><\/b>.<\/p>\n

Artigo sobre a pesquisa foi publicado na revista\u00a0Physical Review B<\/i><\/a><\/b>\u00a0e o texto integral pode ser lido tamb\u00e9m em\u00a0https:\/\/arxiv.org\/pdf\/1801.00626.pdf<\/a><\/b>.<\/p>\n

\u201cEm diversos materiais, a fase supercondutora se manifesta na proximidade da chamada \u2018fase isolante de Mott\u2019. A transi\u00e7\u00e3o metal-isolante de Mott \u00e9 uma mudan\u00e7a abrupta na condutividade el\u00e9trica que ocorre a uma dada temperatura quando a repuls\u00e3o de Coulomb entre os el\u00e9trons se torna compar\u00e1vel \u00e0 energia cin\u00e9tica dos el\u00e9trons livres\u201d, disse Mariano \u00e0\u00a0Ag\u00eancia FAPESP<\/b>.<\/p>\n

\u201cQuando a repuls\u00e3o de Coulomb passa a ser relevante, os el\u00e9trons, antes itinerantes, se tornam localizados, minimizando assim a energia total do sistema. Essa localiza\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica constitui a \u2018fase isolante de Mott\u2019. Em alguns casos, um processo ainda mais ex\u00f3tico acontece. Devido \u00e0s intera\u00e7\u00f5es entre el\u00e9trons ocupando s\u00edtios vizinhos da rede, os el\u00e9trons se rearranjam na rede de maneira n\u00e3o homog\u00eanea. Ocorre, ent\u00e3o, a chamada \u2018fase de ordenamento de carga\u2019. Nosso estudo tratou desse tipo de fen\u00f4meno\u201d, disse.<\/p>\n

Quando ocorre a fase de ordenamento de carga, a distribui\u00e7\u00e3o n\u00e3o homog\u00eanea das cargas, por vezes acompanhada de uma distor\u00e7\u00e3o da rede cristalina, faz com que o material passe a exibir uma polariza\u00e7\u00e3o el\u00e9trica e, consequentemente, um comportamento ferroel\u00e9trico.<\/p>\n

\u00c9 a chamada \u201cfase ferroel\u00e9trica de Mott-Hubbard\u201d, termo que homenageia dois importantes f\u00edsicos brit\u00e2nicos que se dedicaram ao estudo do tema: Sir Nevill Francis Mott (1905-1996), Nobel de F\u00edsica de 1977, e John Hubbard (1931-1980).<\/p>\n

Para explorar tais fases ex\u00f3ticas experimentalmente, os pesquisadores da Unesp utilizaram, como material, os chamados \u201csais de Fabre\u201d. Esses materiais s\u00e3o formados a partir de uma mol\u00e9cula org\u00e2nica, tetrametiltetrathiafulvaleno (TMTTF), que apresenta uma configura\u00e7\u00e3o sim\u00e9trica, com uma liga\u00e7\u00e3o dupla de carbono no centro e dois radicais metil de cada lado. E se valeram de um criostato, tamb\u00e9m adquirido com apoio da FAPESP, que permite alcan\u00e7ar o ponto mais frio e mais magn\u00e9tico dispon\u00edvel na Unesp, com temperatura de 1,4 Kelvin e campo de 12 Teslas.<\/p>\n

\u201cCom tal ferramenta experimental, nos propusemos n\u00e3o apenas a caracterizar materiais, embora isso seja importante, mas a investigar propriedades fundamentais da mat\u00e9ria, que se manifestam em condi\u00e7\u00f5es extremas\u201d, disse Mariano.<\/p>\n

\u201cOs sais de Fabre apresentam diagramas de fase extremamente ricos para quem empreende esse tipo de pesquisa. Os referidos sistemas moleculares j\u00e1 haviam sido explorados por meio de resson\u00e2ncia magn\u00e9tica nuclear, espectroscopia de infravermelho e outras t\u00e9cnicas. O que fizemos essencialmente foi medir sua constante diel\u00e9trica no regime de baixas frequ\u00eancias\u201d, disse.<\/p>\n

Vale lembrar que a constante diel\u00e9trica varia de material para material e, embora seja uma grandeza macrosc\u00f3pica, nos diz qu\u00e3o polariz\u00e1vel um material pode ser.<\/p>\n

\u201cTendo em vista que os sais de Fabre s\u00e3o materiais altamente anisotr\u00f3picos, ou seja, com propriedades de transporte que dependem expressivamente da dire\u00e7\u00e3o cristalogr\u00e1fica, quando o ordenamento de carga ocorre, temos a polariza\u00e7\u00e3o el\u00e9trica de Mott-Hubbard ao longo da pilha de mol\u00e9culas [TMTTF] que formam o material. Tal polariza\u00e7\u00e3o \u00e9 expressiva e j\u00e1 havia sido reportada na literatura em 2001\u201d, disse Mariano.<\/p>\n

\u201cEm nosso novo trabalho, medimos pela primeira vez a contribui\u00e7\u00e3o i\u00f4nica para a constante diel\u00e9trica nestes materiais. Verificamos que, \u00e0 medida que se reduz a temperatura, a contribui\u00e7\u00e3o i\u00f4nica tamb\u00e9m diminui dando lugar \u00e0 fase de Mott-Hubbard. Esta foi uma observa\u00e7\u00e3o nova, sem registro na literatura cient\u00edfica, uma contribui\u00e7\u00e3o genuinamente nossa. Ainda, neste trabalho, exploramos em detalhes o efeito da desordem induzida por irradia\u00e7\u00e3o na fase de Mott-Hubbard\u201d, disse.<\/p>\n

Segundo o professor da Unesp, a import\u00e2ncia disso se deve \u00e0 proximidade da fase ferroel\u00e9trica de Mott-Hubbard com a supercondutividade.<\/p>\n

\u201cWilliam Little, professor em\u00e9rito da Stanford University, dizia que condutores moleculares de baixa dimensionalidade seriam os candidatos para a obten\u00e7\u00e3o de supercondutividade \u00e0 temperatura ambiente. Little prop\u00f4s que a supercondutividade \u00e0 temperatura ambiente se daria por meio de \u2018espinhas\u2019, isto \u00e9, cadeias condutoras com cadeias laterais altamente polariz\u00e1veis. Os materiais que estamos estudando possuem exatamente estes ingredientes\u201d, explicou Mariano.<\/p>\n

A obten\u00e7\u00e3o de \u201cespinhas\u201d foi um primeiro passo. O passo seguinte, j\u00e1 idealizado pelos pesquisadores de Rio Claro, \u00e9 estressar os sais de Fabre para induzir supercondutividade a partir da fase ferroel\u00e9trica de Mott-Hubbard.<\/p>\n

O artigo\u00a0Probing the ionic dielectric constant contribution in the ferroelectric phase of the Fabre salts<\/i>\u00a0(doi: https:\/\/doi.org\/10.1103\/PhysRevB.97.045122), de Mariano de Souza, Lucas Squillante, Cesar S\u00f4nego, Paulo Menegasso, Pascale Foury-Leylekian e Jean-Paul Pouget, foi publicado pela\u00a0Physical Review B<\/i>\u00a0em\u00a0https:\/\/journals.aps.org\/prb\/abstract\/10.1103\/PhysRevB.97.045122<\/a><\/b>. Pode ser lido tamb\u00e9m em\u00a0https:\/\/arxiv.org\/pdf\/1801.00626.pdf<\/a><\/b>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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