Esticar o metal kagome CsV3Sb5 separa dois estados supercondutores, relata estudo

O metal kagome CsV3Sb5 desenvolve ordem de onda de densidade de carga (um padrão ondulatório nos seus eletrões) a cerca de 94 K e depois torna-se supercondutor a cerca de 2,5 K, segundo um relatório do Phys.org. Experiências com o material têm oferecido visões contraditórias sobre se o seu gap supercondutor é convencional ou contém nodos, afirmou o relatório. Saber como a supercondutividade se forma pode orientar a procura de melhores materiais supercondutores, segundo o relatório.

Uma equipa de investigação liderada pelo professor associado Shinji Kawasaki, em colaboração com o professor Guo-qing Zheng, investigou o CsV3Sb5 utilizando deformação uniaxial in situ (esticar ao longo de uma direção do cristal) e medições de ressonância quadrupolar nuclear, noticiou o Phys.org. Ambos os investigadores são do Departamento de Física da Universidade de Okayama, no Japão. O estudo foi publicado na revista Physical Review Letters em 28 de agosto de 2026, segundo o relatório.

Os investigadores deformaram monocristais de alta qualidade ao longo de uma direção cristalográfica utilizando uma célula de deformação personalizada acionada por piezoelétricos, enquanto monitorizavam a transição supercondutora e as propriedades eletrónicas locais, segundo o relatório. Descobriram que esticar o cristal, em vez de o comprimir, aumentou substancialmente a temperatura de transição supercondutora: com deformação nula, a transição começava a cerca de 3,0 K, e uma deformação de tração de +0,90% elevou-a para 3,6 K. A onda de densidade de carga permaneceu essencialmente inalterada sob deformação, o que, segundo o relatório, mostrou que a supercondutividade podia ser ajustada independentemente da ordem de carga existente no material.

Sob a maior deformação de tração, o material sofreu duas transições supercondutoras, segundo o relatório. A primeira ocorreu a 3,6 K e foi associada a um estado supercondutor nodal (aquele cujo gap supercondutor cai para zero em certas direções), enquanto uma segunda transição surgiu a 3,0 K e mostrou um estado sem nodos. Os resultados indicam que dois estados supercondutores distintos, que são quase degenerados (próximos em energia) em condições ambiente, podem separar-se quando é aplicada deformação, ajudando a explicar por que experiências anteriores chegaram a conclusões diferentes, afirmou o relatório.

"Durante anos, diferentes medições de CsV3Sb5 apontaram para estados supercondutores aparentemente diferentes", disse Kawasaki. "Os nossos resultados mostram que estes estados podem coexistir e que a deformação uniaxial os pode separar, dando-nos uma forma direta de estudar cada estado." Kawasaki disse também: "A deformação dá-nos um botão de controlo independente neste material — aumenta a supercondutividade sem alterar a onda de densidade de carga volúmica."

Os investigadores descobriram ainda que a componente nodal não convencional se torna mais forte sob deformação de tração, aumentando de uma contribuição de 10% com deformação nula para cerca de 26% com deformação de +0,90%, segundo o relatório. O relatório afirmou que a pressão hidrostática altera a supercondutividade em grande parte através do seu efeito na ordem de carga, enquanto os resultados mostram que a deformação uniaxial pode reforçar seletivamente um canal de emparelhamento supercondutor, deixando o estado de fundo concorrente robusto. O relatório disse que a abordagem pode ser útil para além do CsV3Sb5.