Criado um diodo supercondutor, considerado impossvel h um sculo

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Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 04/05/2022

Criado um diodo supercondutor, considerado imposs

Impresso artstica de um processador supercondutor, que agora passa a ser possvel.
[Imagem: TU Delft]

Diodo supercondutor

Pesquisadores dos Pases Baixos descobriram um material que apresenta supercondutividade unidirecional sem a presena de campos magnticos, algo que se pensava ser impossvel desde a descoberta do fenmeno da conduo sem resistncia, em 1911.

Longe de ser uma curiosidade de laboratrio, a superconduo de mo nica essencial para usar os supercondutores na computao, do mesmo modo que usamos hoje os semicondutores – um dos elementos fundamentais dos componentes eletrnicos o diodo semicondutor, que permite que a corrente eltrica flua apenas num sentido.

Nos supercondutores, uma corrente eltrica flui pelo material sem qualquer resistncia, o que significa que virtualmente impossvel inibir ou bloquear essa corrente – quanto mais fazer a corrente fluir apenas em um sentido, e no no outro.

Nos anos 1970, cientistas da IBM trabalharam na ideia da computao supercondutora, mas tiveram que colocar um fim aos seus esforos pela falta de resultados. Em seus artigos justificando a deciso, a IBM menciona que, sem supercondutividade no-recproca, ou seja, que flua apenas num sentido, impossvel construir um computador usando supercondutores.

Computao supercondutora

Heng Wu e seus colegas da Universidade de Tecnologia de Delft conseguiram agora construir um diodo supercondutor, no qual a eletricidade flui unidirecionalmente, usando brometo de nibio (Nb3Br8), um material bidimensional, com apenas uma camada atmica, como o grafeno.

A equipe trabalhou com uma juno Josephson, um sanduche no qual duas fatias de material supercondutor so separadas por uma camada muito fina de material isolante. O truque consistiu na substituio do material isolante pelo brometo de nibio, que considerado um “material quntico“, neste caso apresentando um dipolo eltrico lquido.

“Muitas tecnologias so baseadas em verses antigas de junes Josephson supercondutoras, por exemplo a tecnologia de ressonncia magntica. Alm disso, a computao quntica hoje baseada em junes Josephson. A tecnologia que antes s era possvel usando semicondutores agora pode ser feita com supercondutores usando este bloco fundamental.

“Isso inclui computadores mais rpidos, como em computadores com velocidade de at terahertz, o que 300 a 400 vezes mais rpido do que os computadores que estamos usando agora. Isso influenciar todos os tipos de aplicaes sociais e tecnolgicas. Se o sculo 20 foi o sculo dos semicondutores, o sculo 21 pode se tornar o sculo dos supercondutores,” disse o professor Mazhar Ali, coordenador da equipe.

Bibliografia:

Artigo: The field-free Josephson diode in a van der Waals heterostructure
Autores: Heng Wu, Yaojia Wang, Yuanfeng Xu, Pranava K. Sivakumar, Chris Pasco, Ulderico Filippozzi, Stuart S. P. Parkin, Yu-Jia Zeng, Tyrel McQueen, Mazhar N. Ali
Revista: Nature
Vol.: 604, pages 653-656
DOI: 10.1038/s41586-022-04504-8

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