El estiramiento del metal kagome CsV3Sb5 separa dos estados superconductores, según un estudio

El metal kagome CsV3Sb5 desarrolla orden de onda de densidad de carga (un patrón ondulatorio en sus electrones) a unos 94 K y luego se vuelve superconductor a unos 2,5 K, según un informe de Phys.org. Los experimentos con este material han ofrecido visiones contradictorias sobre si su brecha superconductora es convencional o contiene nodos, señaló el informe. Saber cómo se forma la superconductividad puede guiar la búsqueda de mejores materiales superconductores, según el informe.

Un equipo de investigación dirigido por el profesor asociado Shinji Kawasaki, en colaboración con el profesor Guo-qing Zheng, investigó el CsV3Sb5 mediante tensión uniaxial in situ (estiramiento a lo largo de una dirección cristalina) y mediciones de resonancia cuadrupolar nuclear, informó Phys.org. Ambos investigadores pertenecen al Departamento de Física de la Universidad de Okayama, en Japón. El estudio se publicó en la revista Physical Review Letters el 28 de agosto de 2026, según el informe.

Los investigadores deformaron monocristales de alta calidad a lo largo de una dirección cristalográfica utilizando una celda de deformación accionada piezoeléctricamente a medida, mientras monitorizaban la transición superconductora y las propiedades electrónicas locales, según el informe. Descubrieron que estirar el cristal, en lugar de comprimirlo, aumentaba sustancialmente la temperatura de transición superconductora: con deformación nula, la transición comenzaba a unos 3,0 K, y una tensión de tracción de +0,90 % la elevó a 3,6 K. La onda de densidad de carga permaneció esencialmente sin cambios bajo deformación, lo que, según el informe, mostró que la superconductividad podía ajustarse independientemente del orden de carga existente en el material.

Bajo la mayor tensión de tracción, el material experimentó dos transiciones superconductoras, según el informe. La primera ocurrió a 3,6 K y se asoció con un estado superconductor nodal (aquel cuya brecha superconductora cae a cero en ciertas direcciones), mientras que una segunda transición apareció a 3,0 K y mostró un estado sin nodos. Los hallazgos indican que dos estados superconductores distintos, que son casi degenerados (cercanos en energía) en condiciones ambientales, pueden separarse cuando se aplica deformación, lo que ayuda a explicar por qué experimentos anteriores llegaron a conclusiones diferentes, señaló el informe.

«Durante años, distintas mediciones del CsV3Sb5 han apuntado a estados superconductores aparentemente diferentes», dijo Kawasaki. «Nuestros resultados muestran que estos estados pueden coexistir y que la tensión uniaxial puede separarlos, lo que nos da una forma directa de estudiar cada estado». Kawasaki también dijo: «La deformación nos da un mando de control independiente en este material: mejora la superconductividad sin cambiar la onda de densidad de carga del volumen».

Los investigadores descubrieron además que el componente nodal no convencional se vuelve más fuerte bajo tensión de tracción, aumentando de una contribución del 10 % con deformación nula a cerca del 26 % con una deformación de +0,90 %, según el informe. El informe señaló que la presión hidrostática cambia la superconductividad en gran medida a través de su efecto sobre el orden de carga, mientras que los resultados muestran que la tensión uniaxial puede fortalecer selectivamente un canal de emparejamiento superconductor y dejar robusto el estado de fondo competidor. El informe indicó que el enfoque podría ser útil más allá del CsV3Sb5.