Estaneno: A um passo da supercondutividade a temperatura ambiente

Redação do Site Inovação Tecnológica -  06/08/2015

O estaneno é um isolante topológico, um tipo de material no qual os elétrons comportam-se de forma diferente quando se movem no interior ou nas bordas do material. [Imagem: Feng-feng Zhu et al. - 10.1038/nmat4384]

Supercondutor quente

Os físicos acreditam estar a um passo de comprovar a previsão teórica da existência de um material supercondutor a temperatura ambiente.

Há dois anos, uma equipe das universidades Tsinghua (China) e Stanford (EUA) previu a existência do estaneno, uma folha de estanho com um único átomo de espessura - assim como o grafeno é uma folha monoatômica de carbono.

Embora já se saiba que o grafeno foi apenas o começo nesse reino emergente de materiais monoatômicos, o que causou alvoroço é que os cálculos teóricos indicam que o estaneno será um supercondutor a temperatura ambiente.

Os supercondutores, materiais que conduzem eletricidade sem perdas, já têm muitos usos, mas precisam de temperaturas criogênicas para atingir o estado de resistência elétrica zero, o que inibe seu uso na maioria das aplicações.

Estaneno real

Agora, o grupo conseguiu pela primeira vez sintetizar o estaneno em laboratório.

Eles criaram um vapor de estanho em um ambiente de vácuo e deixaram que os átomos se depositassem sobre um substrato, comprovando que o elemento realmente se cristaliza na forma prevista, formando o tão esperado estaneno.

O problema é que a deposição até agora só funcionou bem em uma placa de telureto de bismuto, um material que interfere com o estaneno, impedindo que a amostra fosse utilizada para comprovar a supercondutividade.

A equipe, assim como vários outros grupos ao redor do mundo, continuam em busca de uma forma mais simples e mais robusta de produzir o material, que eles acreditam funcionar como um isolante topológico, um tipo de material no qual os elétrons comportam-se de forma diferente quando se movem no interior ou nas bordas do material.

Em um isolante topológico, os portadores de carga, como os elétrons, viajam em uma direção que é dependente do seu spin. A corrente elétrica não é dissipada porque a maioria das impurezas não afeta o spin, não retardando os elétrons, advindo assim a supercondutividade.

Bibliografia:

Epitaxial growth of two-dimensional stanene
Feng-feng Zhu, Wei-jiong Chen, Yong Xu, Chun-lei Gao, Dan-dan Guan, Can-hua Liu, Dong Qian, Shou-Cheng Zhang, Jin-feng Jia
Nature Materials
Vol.: Published online

Fonte : Inovação tecnológica