Trabalho investiga supercondutores não convencionais

Sociedade Brasileira de Física divulga notícia sobre o trabalho da Profa. Maria Carolina Aguiar e de Helena Bragança, que concluiu recentemente seu doutorado. Veja a notícia 

Materiais supercondutores, ou seja, que não apresentam resistência elétrica em uma região de parâmetros, despertam o interesse devido à possibilidade de aplicações tecnológicas. Em alguns desses materiais, a supercondutividade é bem entendida, sendo descrita pela chamada teoria BCS, de Bardeen, Cooper e Schrieffer. Materiais que apresentam supercondutividade a temperaturas mais altas têm sido descobertos nos últimos anos. Uma classe deles não é descrita pela teoria BCS, sendo denominados supercondutores não-convencionais e assunto de pesquisa atual. Enquanto supercondutores convencionais são obtidos por resfriamento de um metal tradicional, a supercondutividade não-convencional emerge da introdução de portadores de cargas em um isolante de Mott. Esse segundo tipo é caracterizado pela presença de uma forte interação eletrônica. Esses materiais apresentam um diagrama de fases bastante complexo, com a competição entre diferentes fases da matéria, o que tem intrigado a comunidade científica nas últimas décadas.

Em uma colaboração estabelecida recentemente com Marcello Civelli, da Université Paris-Sud, o grupo de Física de Sistemas de Muitos Corpos do DF começou a estudar supercondutores não-convencionais. Os primeiros resultados do grupo nesse tema estão no artigo “Correlation-driven Lifshitz transition at the emergence of the pseudogap phase in the two-dimensional Hubbard model”, Helena Braganca, Shiro Sakai, M. C. O. Aguiar, Marcello Civelli, Phys. Rev. Lett. 120,067002 (2018), que foi destaque no Boletim da Sociedade Brasileira de Física de 8 de março. Além da fase supercondutora, a fase chamada pseudo-gap também não é bem entendida pela comunidade. Nessa fase, há um gap anisotrópico, existente apenas em algumas direções do espaço de momentos. Na região de forte interação eletrônica, os resultados do artigo em destaque mostram que a fase pseudo-gap é o estado fundamental até uma dopagem limite (p* na figura) a partir da qual o sistema encontra-se em uma fase metálica convencional. O mais surpreendente é que, nessa região do diagrama de fases, essa dopagem limite coincide com a da transição de Lifshitz (p_lt na figura), de mudança da superfície de Fermi (SF na figura) do sistema de uma dita do tipo buraco para uma do tipo elétron. Essa coincidência entre a dopagem limite da fase pseudo-gap e a da transição de Lifshitz encontrada no trabalho teórico citado está de acordo com observações experimentais recentes.