Superconduttività spin-triplet pervasiva nel grafene romboedrico

Nuove Scoperte sulla Superconduttività nel Grafene

Un recente studio pubblicato su arXiv (arXiv:2511.16578v2) rivela nuove proprietà affascinanti della superconduttività nel grafene romboedrico, un materiale a base di carbonio con un potenziale rivoluzionario. La ricerca dimostra che la superconduttività in questo materiale può essere indotta e stabilizzata da campi magnetici applicati parallelamente al piano, con campi critici che superano significativamente il limite paramagnetico di Pauli.

Tradizionalmente, i campi magnetici sopprimono la superconduttività. Tuttavia, nel grafene romboedrico, si osserva un comportamento inaspettato. La superconduttività emerge da una regione di resistenza nulla a campo zero e si estende su un ampio intervallo di gate, indicando una forte dipendenza dalla densità di elettroni nel materiale. La temperatura critica varia in modo significativo con l’intensità del campo magnetico applicato, suggerendo meccanismi di accoppiamento non convenzionali.

Un aspetto particolarmente intrigante è l’osservazione di un debole effetto diodo superconduttivo in diversi regimi all’interno della fase superconduttiva, inclusi quelli prossimi a uno stato quantistico anomalo di Hall intero. Questo suggerisce una possibile coesistenza di squilibrio di valle e superconduttività. Questi risultati aprono nuove prospettive per lo sviluppo di dispositivi elettronici avanzati e pongono le basi per ulteriori studi sulla fisica della materia condensata.


Paper: ArXiv.org

Aumentare la superconduttività in film ultrasottili di YBa2Cu3O7-δ tramite substrati nanofaccettati

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