De vez en cuando, la gente llama mi atención sobre la cobertura de la investigación de superconductividad por parte de los medios y la blogósfera (a menudo memes de IFLS), y me fascinó cómo la investigación que los medios eligen cubrir es a menudo diferente de la investigación que los científicos en las trincheras están zumbando. más emocionado acerca de. He visto a IFLS afirmar que los investigadores han resuelto la superconductividad a alta temperatura cuando los autores del artículo al que se hace referencia no hicieron afirmaciones para hacer tal cosa, y he visto una exposición poética sobre el “descubrimiento” de un nuevo estado superconductor que es informado por varias investigaciones papeles cada semana. No he visto que los medios converjan en torno a un documento que los investigadores activos afirmarían que es el más importante del año, aparte del descubrimiento de la superconductividad a alta temperatura (primera y segunda vez). Estoy presentando estas anécdotas aparentemente inútiles porque el artículo al que se hace referencia en esta pregunta me llamó la atención (lo había leído cuando apareció por primera vez en ArXiv) a través de un artículo publicado en mi muro de Facebook, y este artículo constituía la peor pieza. del periodismo científico que había leído en mi vida (trato de limitar mi consumo para salvar mi cordura, así que estoy seguro de que hay algo peor).
El primer superconductor metamaterial: un paso más cerca de artilugios futuristas que desafían la física | ExtremeTech
Esto no es una acusación de los autores del artículo original (si no queda claro en la discusión que sigue, creo que es un documento sólido). Más bien, es un recordatorio para los propietarios y editores de sitios web que escriben sobre temas científicos: haga que un verdadero científico revise (o mejor aún, escriba) sus artículos científicos para que no termine afirmando que “casi no se sabe nada sobre por qué o cómo existe la superconductividad en primer lugar “(nota: los físicos teóricos no han estado sentados con el pulgar en el culo durante 103 años y realmente saben algo) o prometen” artilugios que desafían a la física “.
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Entonces, ahora que he dedicado la mayor parte de esta respuesta a una digresión, volvamos al tema en cuestión. Los autores de este artículo combinaron nanopartículas de BaTiO3 con estaño (un superconductor a 3.68K) para producir un compuesto cuya Tc fue mayor en 0.15K. La idea es ajustar la respuesta dieléctrica de un superconductor para mejorar la Tc (la parte teórica del papel se parafrasea a continuación). La interacción entre electrones se puede expresar en términos de un potencial de Coulomb efectivo en el espacio recíproco:
[matemáticas] V_ {eff} (q, \ omega) = \ frac {4 \ pi e ^ 2} {q ^ 2 \ epsilon_ {eff} (q, \ omega)} [/ math]
Negativo [math] V_ {eff} [/ math] conduce a una interacción atractiva, y [math] \ epsilon_ {eff} [/ math] (la respuesta dieléctrica lineal) es el único parámetro sintonizable en la ecuación anterior. A frecuencia [math] \ omega = 0 [/ math], [math] \ epsilon_ {eff} [/ math] debe ser positivo, o de lo contrario todos los electrones se atraerán entre sí de manera inestable, pero a una frecuencia más alta, [ math] \ epsilon_ {eff} [/ math] puede ser negativo, lo que puede proporcionar una interacción atractiva para la formación de pares de Cooper. Un valor más pequeño (pero aún negativo) para [math] \ epsilon_ {eff} [/ math] proporcionará un potencial atractivo mayor, y en este documento, logran este valor más pequeño al combinar una ferroeléctrica (BaTiO3; gran respuesta dieléctrica positiva en el rango de frecuencia de interés) con un metal (Sn; gran respuesta dieléctrica negativa en el rango de frecuencia de interés). Un compuesto de un metal y otro material tendrá una respuesta dieléctrica en algún lugar entre la del huésped y las inclusiones (que se muestra en la ecuación (6) del documento). Eligieron trabajar con materiales de baja Tc para satisfacer la restricción de que el espacio entre las inclusiones debe ser menor que la longitud de coherencia superconductora (que es larga para los materiales de baja Tc) para que su mecanismo de mejora funcione.
Las ideas detrás de este trabajo, combinando diferentes materiales para diseñar un mejor superconductor, han estado en la atmósfera durante algún tiempo. Por ejemplo, cada charla sobre superconductores de alta temperatura esquematizará la estructura cristalina de estos materiales como ‘capas de CuO2 (donde tiene lugar la superconductividad) separadas por capas espaciadoras del depósito de carga’, con el mensaje implícito de que estas capas del depósito de carga contienen la salsa secreta que causa materiales de aspecto similar para tener Tc superconductores que varían en un orden de magnitud. 
Otro ejemplo de la literatura reciente es la observación de la superconductividad en la interfaz entre SrTiO3 y LaTiO3 (dos semiconductores), que muestra cómo pueden aparecer nuevos superconductores cuando se juntan dos materiales.
Aunque las ideas no son completamente nuevas, la forma metódica y semi-predictiva mediante la cual los autores diseñaron una Tc más alta es impresionante. Muchos líderes en este campo están presionando por un mayor esfuerzo para diseñar y sintetizar sistemáticamente compuestos y compuestos con propiedades superconductoras mejoradas, y es de esperar que las próximas investigaciones arrojen resultados aún más profundos.
