Un candidato promettente è il complotto di Uemura. Scoperto nel 1991 dal fisico giapponese Yoshiaki Uemura, il diagramma di Uemura presenta una sorprendente correlazione universale tra la temperatura di transizione superconduttiva (Tc) e le proprietà elettroniche allo stato normale (tipicamente rappresentate dal rapporto di resistività residua) di un'ampia varietà di superconduttori non convenzionali. /b>
L'esistenza del diagramma di Uemura suggerisce una profonda connessione sottostante tra le proprietà dello stato normale e il comportamento superconduttore di questi materiali. Questa scoperta ha stimolato numerosi tentativi teorici per sviluppare un quadro unificato in grado di catturare l’essenza di diversi meccanismi superconduttori e tenere conto delle tendenze empiriche osservate nel diagramma di Uemura.
Ecco alcune delle teorie più importanti emerse alla ricerca di una grande teoria unificata della superconduttività esotica:
Teoria della coppia di Cooper fluttuante: Questa teoria presuppone che la superconduttività nei materiali non convenzionali derivi dalla fluttuazione delle coppie di Cooper, piuttosto che dal meccanismo convenzionale di accoppiamento mediato dai fononi. Le fluttuazioni termiche portano alla formazione di coppie di Cooper transitorie, che contribuiscono alle proprietà superconduttrici anche al di sopra di Tc.
Teoria del legame di valenza risonante: Questo approccio considera la superconduttività non convenzionale come il risultato di stati di legame di valenza risonante (RVB). In questo scenario, lo stato superconduttore nasce dall’interazione collettiva di singoletti di spin locali ed elettroni itineranti, portando a un meccanismo di accoppiamento mediato dalla fluttuazione dello spin.
Interazione elettrone-fonone non convenzionale: Mentre la superconduttività convenzionale si basa sull'interazione degli elettroni con i fononi (vibrazioni reticolari), la superconduttività non convenzionale può coinvolgere altri tipi di interazioni come i plasmoni (oscillazioni collettive di elettroni) o eccitazioni magnetiche (fluttuazioni di spin). Questa estesa interazione elettrone-bosone può spiegare i diversi meccanismi di accoppiamento osservati in vari superconduttori esotici.
Teoria delle fluttuazioni critiche quantistiche: Alcuni superconduttori non convenzionali mostrano vicinanza a punti critici quantistici in cui una transizione di fase del secondo ordine viene soppressa a causa delle fluttuazioni quantistiche. Il comportamento critico quantistico può dare origine a superconduttività non convenzionale attraverso l’emergere di forti correlazioni elettroniche e l’interazione di diverse scale energetiche.
Nonostante questi progressi teorici, il raggiungimento di una teoria globale e unificata della superconduttività esotica rimane una sfida significativa. La complessità dei superconduttori non convenzionali deriva dai loro meccanismi microscopici diversi e spesso intrecciati. Sono necessarie ulteriori indagini sperimentali, combinate con approfondimenti teorici, per svelare gli intricati dettagli di questi affascinanti materiali e scoprire i principi unificanti che governano il loro comportamento superconduttore.
