La superconduttività ci consente di prevenire le perdite durante il trasporto di energia dalle centrali elettriche alle nostre case. Però, per fare questo, le linee devono essere raffreddate a temperature così basse da rendere attualmente antieconomico l'uso su larga scala di superconduttori. Perciò, nei laboratori di tutto il mondo i ricercatori stanno cercando nuovi materiali superconduttori che funzionino a temperature meno proibitive.

Grande speranza riposa sui cosiddetti cuprati, composti a base di rame e ossigeno chiamati anche superconduttori ad alta temperatura, dove la comunità scientifica sta concentrando i suoi sforzi. Un esperimento condotto presso l'ESRF (European Synchrotron Radiation Facility), la fonte europea di luce generata da sincrotrone, a Grenoble, coordinato dal Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano, con i ricercatori dello Spin Institute del Consiglio Nazionale delle Ricerche, Sapienza Università di Roma e Chalmers University of Technology di Göteborg, ha rivelato una nuova proprietà di questi materiali:la presenza di una varietà di onde di densità di carica chiamate fluttuazioni dinamiche di densità di carica.

Lo studio è stato pubblicato su Scienza . Queste fluttuazioni non sembrano interferire con la superconduttività; Invece, influenzano la resistenza elettrica nel cosiddetto stato "normale", cioè a temperature superiori alla temperatura critica del superconduttore. Conoscere la presenza di queste fluttuazioni di carica non risolve il mistero chiave, quello della superconduttività. Tuttavia ci consente di spiegare un altro strano comportamento dei cuprati:il fatto che hanno una resistenza elettrica diversa da quella dei metalli convenzionali. Inoltre questo nuovo "ingrediente" potrebbe rivelarsi decisivo nello spiegare la superconduttività, non importa come questa ipotesi sarà verificata in futuro.

Nel 2012 si è scoperto che, in molti casi, la superconduttività dei cuprati è contrastata da onde di densità di carico, che impediscono in parte la trasmissione senza resistenza dagli elettroni nei cuprati, senza fermarlo del tutto. Aumentare la nostra conoscenza di questi materiali speciali è essenziale per poter produrre superconduttori che funzionano a temperatura ambiente o giù di lì, che ora è una sfida tecnologica e scientifica critica.

L'esperimento che ha reso possibile questa osservazione è stato condotto presso l'ESRF European Synchrotron Radiation Facility utilizzando la tecnologia RIXS, che analizza le direzioni preferite di diffusione dei raggi X del materiale in esame.