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Un estadio abarrotado: los aficionados se mueven caóticamente, creando aglomeraciones y resistencia. Así se comportan los electrones en un conductor ordinario. En la superconductividad, se emparejan y se mueven en sincronía, como espectadores que se toman de la mano y abandonan las gradas con calma, sin pérdida de energía. Durante mucho tiempo se pensó que para lograr tal disciplina se necesitaban fríos intensos y materiales especiales como los cupratos. Recientemente, se encontró superconductividad en niquelatos, compuestos de níquel con estructura similar a un pastel en capas, pero requería alta presión. Ahora, los investigadores cultivaron una película delgada de niquelato (La,Pr)₃Ni₂O₇ sobre un sustrato de SrLaAlO₄ y lograron superconductividad a presión atmosférica ordinaria.

El microscopio de efecto túnel, un dispositivo que explora la superficie con una aguja afiladísima, mapeando los estados electrónicos, permitió mirar en el corazón del fenómeno. A temperaturas por debajo de 40 kelvin (menos 233 °C), en el espectro de electrones apareció una característica brecha en forma de U con fondo plano: una depresión energética sin densidad residual de estados. En la multitud de aficionados, de repente se formó un pasillo vacío por el que los pares de electrones se deslizan sin obstáculos. La forma de la brecha indica que el emparejamiento ocurre sin nodos: la brecha energética es la misma en todas las direcciones, como una plaza circular libre de obstáculos.

Al calentar, la brecha en forma de U se llenaba gradualmente y se transformaba en forma de V: los electrones volvían poco a poco al estado caótico. Un campo magnético de 14 teslas (aproximadamente 300 000 veces más fuerte que un imán de nevera) hizo que la brecha se estrechara, confirmando su naturaleza superconductora. Las mediciones de resistencia en la misma muestra mostraron resistencia cero por debajo de 20 K, y el inicio de la transición por encima de 40 K. Así, por primera vez, se logró ver directamente la brecha energética en un superconductor de niquelato sin alta presión. Resultó sorprendentemente simétrica y estable. Este descubrimiento ilumina la naturaleza de la superconductividad de alta temperatura y sugiere la posibilidad de superconductividad local a temperaturas comparables a las del nitrógeno líquido en niquelatos en condiciones ordinarias.

Resumen original

tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2605.15703

The discovery of high transition temperature (high-Tc) superconductivity in Ruddlesden-Popper (R-P) bilayer nickelates under high pressure has stimulated extensive work to understand the underlying mechanism and search for superconductors with higher Tc. The recent realization of superconductivity in R-P bilayer nickelate thin films with onset Tc above 40 K at ambient-pressure enables the use of a wide array of powerful experimental tools to investigate the unconventional high-Tc superconductivity in bilayer nickelates. Here, using ultra-low temperature scanning tunneling microscopy/spectroscopy (STM/S) and electrical transport study, we report the first successful observation of an energy-symmetric, flat-bottom U-shaped gap with zero residual density of states around the Fermi level in the high-Tc nickelate (La,Pr)3Ni2O7 thin film grown on SrLaAlO4 substrate. Before and after STM/S studies, transport measurements on the same sample reveal consistent superconducting behaviors showing zero resistance, with an onset Tc above 40 K and zero resistance Tc above 20 K. The tunneling spectra exhibit highly unconventional temperature evolution, characterized by a rapid filling of the U-shaped energy gap to a V-shaped gap as the temperature increases. Furthermore, the U-shaped energy gap is reduced under a c-axis magnetic field of 14 T. The energy-symmetric U-shaped gap, taken together with its dependence on magnetic field and temperature, is consistent with the behavior of a superconducting gap, suggesting a nodeless gap function at ultra-low temperatures. Our findings shed new lights on the nature of high-Tc superconductivity and provide an encouraging and thought-provoking hint for a local superconductivity with Tc above liquid nitrogen boiling temperature in nickelate superconductors at ambient or zero pressure.