Materiales quiméricos: expulsión magnética sin superconductividad ⚡ экспресс
La simetría está en la base de la clasificación de las fases de la materia: los sólidos rompen la simetría traslacional, los superfluidos violan la ley de conservación del número de partículas, los superconductores «rompen» la simetría gauge. Las anomalías mixtas que involucran simetrías de formas superiores generalizan la ruptura espontánea de simetría, abriendo un abanico más rico de posibilidades. En el trabajo se introducen estados quiméricos de la materia, en los que coexisten rasgos de fases rotas y no rotas. Se muestra que el efecto Meissner —tradicionalmente el principal indicio de superconductividad— puede manifestarse en medios que, al medirlos con un campo eléctrico, resultan resistivos o incluso aislantes. Esto se demuestra mediante la construcción de una teoría efectiva de campos de la «quimerización de la simetría». Como posible realización en laboratorio se proponen redes de uniones Josephson. Los resultados amplían el paisaje de fases posibles, mostrando que los medios físicos pueden combinar características de estados con simetría restaurada y rota en un mismo sustrato.
La materia es como una casa. En algunas habitaciones reina el orden estricto de un cristal, donde cada átomo está en su lugar. En otras, el caos del helio superfluido, donde los átomos se olvidan de sus vecinos. Un superconductor, según John Bardeen, es una sala de estar perfecta sin puertas: al campo magnético no se le deja entrar. Pero el nuevo estado quimérico rompe el diseño habitual. En una misma habitación ahora se mezclan el orden y el desorden, y la cerradura de la puerta funciona de forma selectiva. Resulta que se puede hacer que un metal común o incluso la cerámica expulsen el campo magnético, sin necesidad del frío superconductor.
Estos materiales se describen mediante una teoría que va más allá del modelo estándar, como si un arquitecto hubiera abolido los códigos de construcción. Los científicos proponen crearlos a partir de una red de uniones Josephson, diminutas llaves de las puertas que controlan la corriente. Cambiando el esquema de conexiones, se puede activar y desactivar el blindaje magnético. Pero el truco más sorprendente es que la misma red puede ser tanto conductora como aislante: todo depende de si acercas un imán o simplemente haces pasar corriente. Esto desafía a la entropía, la medida del desorden, que aquí parece hacer trampa.
🎯 El efecto Meissner impresionó tanto a los científicos en su descubrimiento en 1933 que lo apodaron 'la expulsión del flujo magnético', como si el campo fuera un invitado no deseado al que echan.
🎬 En 'Star Trek' a menudo aparecen materiales que cambian de propiedades a la orden. Los estados quiméricos podrían ser el comienzo de esa materia programable.