Los científicos japoneses coinciden: el superconductor más misterioso no cambia nada, el resultado lo complica todo

Un superconductor japonés, observado durante tres décadas como uno de los sistemas más enigmáticos de la física de la materia condensada, acaba de dinamitar las teorías que pretendían explicarlo.

Y es que cuando los científicos de la Universidad de Kyoto lo forzaron al límite, apenas hubo ningún resultado. El material en cuestión es el estroncio rutenato, Sr₂RuO₄, un compuesto que se vuelve superconductor a bajas temperaturas.

Desde 1994, sirve de banco de pruebas para explorar estados "exóticos" de la materia, más allá del manual clásico de la superconductividad. Y, durante años, los indicios apuntaban a que albergaba una fase superconductora de dos componentes.

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Una forma de desenmascarar la naturaleza de estos estados consiste en observar cómo cambia la temperatura crítica —el punto en el que aparece la superconductividad— cuando se deforma el cristal: cada tipo de emparejamiento electrónico responde con una "firma" característica.

Es un avance "decisivo"

Los modelos más aceptados predecían que el estroncio rutenato sería extremadamente sensible a ciertas deformaciones, en particular a la llamada tensión de cizalla, que desplaza unas capas del cristal respecto a otras como si se deslizara un mazo de cartas.

Sin embargo, el grupo de Giordano Mattoni, en el centro Toyota Riken–Universidad de Kyoto, decidió ir un paso más allá y diseñar un experimento que aplicara, con un control sin precedentes, tres tipos distintos de tensión de cizalla sobre cristales ultrafinos del material.

El equipo desarrolló una técnica para "retorcer" el Sr₂RuO₄ mientras medía de forma directa la deformación en cada punto, utilizando imágenes ópticas de alta resolución y empujando las condiciones experimentales hasta temperaturas cercanas a los -243 ºC.

Lo que observaron fue, en palabras de los propios autores, casi un silencio absoluto: la temperatura de transición superconductora apenas cambió, con variaciones inferiores a diez milikelvin por cada uno por ciento de tensión aplicada al cristal.

Ese resultado, pequeño hasta rozar el umbral de lo indetectable, es precisamente lo que hace que el estudio sea tan contundente: si Sr₂RuO₄ albergara una fase de dos componentes, la respuesta a la tensión de cizalla debería haber sido clara, casi estruendosa.

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La ausencia de efecto descarta varias de las teorías favoritas de la comunidad científica y estrecha el abanico de posibilidades: el material parece inclinarse hacia un estado superconductivo de una sola componente o hacia algo aún más extraño, todavía por formular.

“Es una pieza clave en un rompecabezas que lleva abierto treinta años”, resume Mattoni en el comunicado de la Universidad de Kyoto, que reivindica el trabajo como un avance decisivo hacia la comprensión de uno de los superconductores más estudiados del planeta.

Sin embargo, el hallazgo llega acompañado de un nuevo enigma: los resultados chocan frontalmente con experimentos previos de ultrasonidos, que sí parecían detectar una fuerte respuesta del material a este tipo de deformación, sugiriendo un comportamiento muy diferente.

Conciliar ambas observaciones se ha convertido en la próxima tarea urgente: o bien los experimentos miden fenómenos distintos o hay ingredientes escondidos —desde efectos sutiles de la estructura cristalina hasta fases intermedias— que aún no se han incorporado a los modelos.