La presión despierta la superconductividad en un termoeléctrico exprés
Un trozo de telururo de plata y antimonio se parece a una esponja: absorbe fácilmente el calor y lo convierte en electricidad. Estos materiales se llaman termoeléctricos y ya funcionan en sondas espaciales y frigoríficos de automóvil. Pero si se comprime esta esponja, empieza a comportarse como un superconductor: la corriente fluye sin la menor resistencia.
Ya a una presión de 0,38 GPa (como si sobre cada centímetro cuadrado se colocara un peso de 4 toneladas), el material pierde su resistencia a una temperatura de 3,2 kelvin, más frío que en el espacio exterior. Cuanto mayor es la compresión, mayor es la temperatura de transición: a 31,9 GPa alcanza los 6,9 kelvin. Y cuando se retira la presión, la superconductividad no desaparece de inmediato, sino que incluso se intensifica ligeramente, hasta 7,4 kelvin.
Lo más sorprendente: la red cristalina permaneció cúbica hasta 21,7 GPa, y luego perdió el orden de largo alcance: los átomos dejaron de alinearse en filas estrictas. Pero al retirar la presión, la estructura se recuperó por completo, como un muelle. Esto significa que el material puede comprimirse y descomprimirse muchas veces sin destruirse.
Este descubrimiento demuestra que la presión es una forma sencilla y reversible de cambiar las propiedades de los termoeléctricos. En el futuro, estos materiales no solo podrán convertir calor en corriente, sino también servir como elementos superconductores en electrónica o sensores.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2603.17846
AgSbTe2 is a well-known thermoelectric material with a high Seebeck coefficient and intrinsically low thermal conductivity, but its behavior under pressure remains largely unexplored. Here we report a systematic investigation of the structural, electronic, and transport properties of non-stoichiometric AgSbTe2 under high pressure. At ambient pressure, the material can be described as having a cubic crystal structure that remains stable up to 21.7 GPa beyond which it loses long-range structural order, while its crystal system fully recovers upon decompression. Remarkably, superconductivity emerges at a very low pressure of 0.38 GPa with an onset superconducting critical temperature (Tc) of 3.2 K. Tc increases with increasing pressure, reaching 6.9 K at 31.9 GPa, and peaks at 7.4 K during decompression. Magnetic-field-dependent transport measurements and electronic structure calculations reveal an evolution of the superconducting state driven by an enhanced electronic density of states at the Fermi level under compression. Our findings uncover pressure-induced superconductivity in AgSbTe2 and demonstrate that pressure can effectively tune the electronic ground state of thermoelectric materials, extending their functionality beyond thermoelectric energy conversion.
La presión de 0,38 GPa a la que aparece la superconductividad es aproximadamente 3800 veces mayor que la atmosférica, como si un automóvil de pasajeros se apoyara sobre la uña del pulgar.