Spectroscopies in Novel Superconductors, Stuttgart, 20-24 Junio 2016

Por Belén Valenzuela, ICMM-CSIC

Del 20 al 24 de junio ha sido la conferencia Spectroscopies in Novel Superconductors (SNS2016) que ha tenido lugar en Ludwigsburg (Stuttgart). Se han tratado temas tales como los superconductores de alta temperatura (cupratos, superconductores de hierro e hidruros), los avances en la espectroscopías de no-equilibrio, la dificultad de la detección del modo de Higgs en los superconductores, experimentos sorprendentes en la superconductividad de intercara, los superconductores topológicos y otros superconductores no convencionales.

Os cuento algunas de la ideas y discusiones que me han llamado la atención.

En superconductores de hierro uno de los temas más debatidos es el origen de la fase nemática del diagrama de fases: ¿orbital o spin? Detrás de esta respuesta puede que esté también la respuesta a la pregunta del origen de la superconductividad. Hasta hace poco la mayor parte de la comunidad científica creía que la fase nemática tenía su origen en las fluctuaciones de spin. El compuesto FeSe ha hecho que se reconsideren todas estas ideas dado que no tiene fase magnética. Además hay claras huellas de los orbitales en experimentos de fotoemisión (ARPES). Esto ha hecho que se hayan propuesto órdenes orbitales de todo tipo para explicar esta fase. En esta conferencia se han presentado experimentos de Raman y STM que son compatibles con los experimentos de ARPES. Por otro lado, se han presentado experimentos con presión que sí encuentran la fase magnética y que apuntan a un fuerte acoplo entre la fase nemática y la magnética. Además se han visto fluctuaciones antiferromagnéticas en el FeSe. Desde el punto de vista teórico se han presentado trabajos en los que las fluctuaciones antiferromagnéticas fuertemente acopladas a los orbitales son compatibles con los experimentos de ARPES. Todavía la dicotomía spin/orbital no está resuelta aunque lo que cada vez está más claro es su fuerte relación.

Respecto al debate sobre las correlaciones de los superconductores de hierro se han mostrado evidencias experimentales que comprueban la predicción teórica que proponía que los superconductores dopados con huecos son más correlacionados que los dopados con electrones. También se han presentado resultados de DMFT (dynamical mean field theory) sobre la física de Hund de estos materiales.

Los cupratos, con sus ya 30 añitos, siguen dando de qué hablar, sobre todo experimentalmente. El tema más discutido ha sido la fase de orden de carga encontrada en 2013. Se ha confirmado que está en muchas familias de cupratos, incluso en los dopados con electrones. Sorprendentemente, se ha mostrado evidencias de una fase con simetría temporal rota en la vecindad de la región del orden de carga. También se ha mostrado que el punto crítico cuántico de esta fase es distinto al del pseudogap. Respecto al viejo debate sobre si el misterioso pseudogap es enemigo o amigo de la superconductividad hay ya muchas evidencias experimentales en las que se muestra que el pseudogap compite con la superconductividad. Se han presentado experimentos en los que se ha mostrado que en el punto crítico cuántico de la fase pseudogap hay una transición topológica de la superficie de Fermi. Esta observación pone severas restricciones a las teorías propuestas. Sin embargo, teóricamente se ha discutido que estos experimentos son compatibles con la idea de que el pseudogap por un lado compite con la superconductividad y por otro ayuda al apareamiento de los electrones. Los progresos experimentales tan espectaculares que se están consiguiendo están haciendo posible avanzar, aunque lentamente, en este difícil problema de conocer el origen del pseudogap y de la superconductividad.