Nuova frontiera per la superconduttività: l’ingegneria dei substrati
La ricerca scientifica ha fatto passi da gigante nello studio dei superconduttori ad alta temperatura, materiali con proprietà elettriche straordinarie. Un recente studio, pubblicato su arXiv (arXiv:2502.03986v3), esplora un nuovo approccio per migliorare le prestazioni di questi materiali, concentrandosi sull’ingegneria dei substrati.
Nei superconduttori cuprati, il livello di drogaggio è tipicamente fissato durante la sintesi, rendendo difficile la regolazione della densità di portatori di carica. Tuttavia, la tecnica dell’ingegneria della deformazione si è dimostrata efficace nel manipolare le proprietà dei cuprati. In particolare, nei film sottili, la morfologia della superficie del substrato può introdurre ulteriore flessibilità. I ricercatori hanno scoperto che le nanofaccette, create dalla ricostruzione della superficie del substrato, possono avere un impatto significativo.
Lo studio dimostra un notevole aumento della temperatura di onset della superconduttività (Tcon) e del campo magnetico critico superiore (Hc,2) in film nanometrici di YBa2Cu3O7-δ cresciuti su un substrato con superficie nanofaccettata. L’analisi teorica suggerisce che questo miglioramento è guidato dalla nematicità elettronica e dalle onde di densità di carica unidirezionali, catturate da un potenziale efficace aggiuntivo all’interfaccia film-substrato.
Questi risultati aprono una nuova prospettiva, dimostrando che l’ingegneria dei substrati può efficacemente migliorare le proprietà superconduttive dei cuprati, aprendo la strada alla progettazione e all’ottimizzazione di materiali superconduttori ad alte prestazioni.
Paper: ArXiv.org