La possibilità di raggiungere la superconduttività a temperatura ambiente ha fatto un piccolo passo avanti con una recente scoperta da parte di un team di fisici e scienziati dei materiali della Penn State.

La sorprendente scoperta ha comportato la stratificazione di un materiale bidimensionale chiamato solfuro di molibdeno con un altro materiale chiamato carburo di molibdeno. Il carburo di molibdeno è un noto superconduttore:gli elettroni possono fluire attraverso il materiale senza alcuna resistenza. Anche il migliore dei metalli, come argento o rame, perdere energia attraverso il calore. Questa perdita rende la trasmissione di elettricità a lunga distanza più costosa.

"La superconduttività si verifica a temperature molto basse, vicino allo zero assoluto o 0 Kelvin, " disse Mauricio Terrones, autore corrispondente su un articolo in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze pubblicato questa settimana. "La fase alfa del carburo di Moly è superconduttiva a 4 Kelvin."

Quando si stratificano fasi metastabili di carburo di molibdeno con solfuro di molibdeno, la superconduttività si verifica a 6 Kelvin, un aumento del 50%. Sebbene questo non sia di per sé notevole - altri materiali hanno dimostrato di essere superconduttori a temperature fino a 150 Kelvin - è stato comunque un fenomeno inaspettato che fa presagire un nuovo metodo per aumentare la superconduttività a temperature più elevate in altri materiali superconduttori.

Il team ha utilizzato tecniche di modellazione per capire come si è verificato sperimentalmente l'effetto.

"I calcoli che utilizzano la meccanica quantistica implementata all'interno della teoria del funzionale della densità hanno aiutato nell'interpretazione delle misurazioni sperimentali per determinare la struttura delle interfacce sepolte carburo di molibdeno/solfuro di molibdeno, " ha detto Susan Sinnott, professore di scienze e ingegneria dei materiali e capo del dipartimento. "Questo lavoro è un bell'esempio del modo in cui la sintesi dei materiali, la caratterizzazione e la modellazione possono unirsi per far progredire la scoperta di nuovi sistemi di materiali con proprietà uniche".

Secondo Terrones, "È una scoperta fondamentale, ma nessuno credeva che avrebbe funzionato. Stiamo osservando un fenomeno che, per quanto a nostra conoscenza, non è mai stato osservato prima".

Il team continuerà a sperimentare materiali superconduttivi con l'obiettivo di trovare un giorno combinazioni di materiali in grado di trasportare energia attraverso la griglia con resistenza zero.