Superconduttività In Materiali Non-Conduttori
Principalmente il concetto fisico è stato proposto nel 1970, lo studio della superconduttività nei materiali non-superconduttori volgeranno il passo verso lo sviluppo di nuovi materiali più economici ed efficienti in futuro. La superconduttività viene impiegata in diversi campi, tra le quali la RM (Risonanza Magnetica) oppure la levitazione magnetica nel settore dei trasporti (treni a levitazione, Hyperloop).
I materiali superconduttori potrebbero rivoluzionare tanti altri settori, se solo fosse resa meno costosa come tecnologia. Potrebbero infatti rendere la fornitura elettrica molto più efficiente, limitando le perdite lungo le reti da parte delle società di servizi di fornitura energetica.
La tecnologia dei superconduttori commerciali necessita che i materiali devono essere raffreddati a circa -290,1° Celsius per determinare la resistenza elettrica a zero, ciò rende i costi davvero elevati, richiedendo appunto un’alto impiego energetico. I migliori superconduttori in fase di sperimentazione possono raggiungere la superconduttività sino a massimo -70° Celsius. Le ricerche continuano, con lo scopo di raggiungere la ‘temperatura critica’ nota come TCS, che sarebbe più vicina alla temperatura ambiente.
Si è ipotizzato per decenni che il metodo migliore per aumentare la temperatura della superconduttività sarebbe stato quello di indurre la superconduttività in materiali non-superconduttori. Questo stadio è stato raggiunto impiegando l’arseniuro di ferro di calcio (CaFe2As2). Con questo non-superconduttore si è raggiunto il livello massimo di TCS, sfruttando l’induzione dall’antiferromagnetico metallico
Uno studio mirato dimostra chiaramente che l’alta Tcs nel composto non-superconduttore, noto come CaFe2As2 può essere indotta da antiferromagnetico metallico. Per verificare ciò i ricercatori hanno lavorato ad Houston in un ambiente a pressione utilizzando l’arseniuro di ferro non drogato di calcio. Il materiale campione è stato riscaldato a 350° Celsius per ottenere un processo noto come ricottura, in cui il materiale si raffredda lentamente dopo essere stato riscaldato. Questo processo ha causato due fasi distinte che si verifica quando si raffredda in modo non uniforme.
Mentre in nessuna di queste due fasi sono risultati superconduttori, la squadra è in grado di rilevare la superconduttività nel punto in cui le due fasi coesistono, dimostrando che l’ipotesi è reale. Il passo successivo sarà quello di utilizzare questo stesso processo per trovare nuovi metodi per sintetizzare superconduttori ad alta temperatura esistenti, più efficienti in questi punti di interfaccia.
