Em 2020, o Prof. Teruo Ono e seus colegas da Universidade de Kyoto relataram a primeira observação de um efeito de diodo supercondutor controlável magneticamente em uma superrede artificial. Suas descobertas, publicadas na Nature, abriram caminho para outros estudos voltados para a fabricação de circuitos eletrônicos não dissipativos.
Trabalhando em colaboração com o Prof. Ono, outra equipe de pesquisa da Universidade de Kyoto, no Japão, realizou recentemente um estudo destinado a entender melhor os mecanismos subjacentes ao efeito interessante observado há dois anos. Seu artigo, publicado na Physical Review Letters, levanta a hipótese da existência de um mecanismo intrínseco que poderia sustentar o efeito do diodo supercondutor relatado em seu trabalho anterior.
“Nosso grupo trabalha em colaboração com o Prof. Ono, cujo grupo de pesquisa realizou o experimento pioneiro do efeito do diodo supercondutor em massa”, disse Akito Daido, um dos pesquisadores que realizaram o estudo, ao Phys.org. “O objetivo do nosso trabalho recente foi esclarecer seu mecanismo, que era desconhecido antes do nosso estudo.”
O efeito de diodo supercondutor é um fenômeno que produz um tipo único e especial de diodo. A característica deste diodo é que, dentro dele, a resistência elétrica desaparece em uma direção e permanece finita na outra. Esse recurso é chamado de ‘não reciprocidade da corrente crítica’.
“Sugerimos que um possível mecanismo que poderia causar o efeito do diodo supercondutor é o efeito do diodo supercondutor intrínseco, onde a quebra de pares de Cooper desempenha um papel importante”, explicou Daido. “Nosso trabalho constrói uma base para a compreensão teórica do efeito do diodo supercondutor.”
Em seu artigo, Daido e seus colegas esclareceram a dependência da temperatura da corrente de desemparelhamento não recíproca perto da temperatura crítica em diodos supercondutores. Eles também destacam o aumento significativo desse efeito em baixas temperaturas e mostram que o sinal da corrente crítica não recíproca pode ser revertido quando campos magnéticos maiores são aplicados a um material.
Os pesquisadores finalmente exploram a ideia de que o efeito do diodo supercondutor intrínseco sustenta o rico diagrama de fases e as funcionalidades dos supercondutores não centrossimétricos. Em última análise, seu estudo poderia, assim, melhorar a compreensão física de alguns tipos de materiais supercondutores.
“Nosso trabalho revelou que o efeito do diodo supercondutor captura uma assinatura das fases supercondutoras exóticas e pode ser usado como uma sonda promissora para sua detecção”, disse Daido. “Isso significa que o efeito do diodo supercondutor é um fenômeno interessante não apenas do ponto de vista da engenharia, mas também do ponto de vista da física fundamental”.
No futuro, o recente artigo de Daido e seus colegas pode inspirar outras equipes a investigar o mecanismo intrínseco que eles propuseram. Isso poderia, em última análise, lançar mais luz sobre os fundamentos físicos do efeito único observado pelo Prof. Ono e seus colegas.
Em seus próximos estudos, os pesquisadores planejam examinar ainda mais o efeito proposto em seu artigo, para delinear ainda mais sua física e dinâmica. Além disso, eles gostariam de tentar identificar outros mecanismos que possam estar subjacentes ao efeito do diodo supercondutor.
Publicado em 15/02/2022 06h45
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