Een laserpuls, een speciaal materiaal, een buitengewone eigenschap die op onverklaarbare wijze verschijnt. Dit zijn de belangrijkste elementen die naar voren komen uit een onderzoek uitgevoerd door een internationaal team, gecoördineerd door Michele Fabrizio en bestaande uit Andrea Nava en Erio Tosatti van SISSA, Claudio Giannetti van de Università Cattolica di Brescia en Antoine Georges van het Collège de France. De resultaten van hun onderzoek zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Natuurfysica . Het belangrijkste element van de studie is een verbinding van het meest symmetrische molecuul dat in de natuur bestaat, namelijk C60 bucky-ball, een bolvormig fullereen.

Het is algemeen bekend dat deze verbinding, met de chemische formule K3C60, kan zich gedragen als een supergeleider - dat wil zeggen, geleiden zonder energie te dissiperen - onder een kritische temperatuur van 20 graden Kelvin, d.w.z. rond de -253 graden Celsius.

Onlangs is ontdekt dat K3C60 in staat is om te transformeren in een supergeleider bij hoge temperatuur wanneer het wordt geraakt door een extreem korte laserpuls. Dit materiaal neemt supergeleidende eigenschappen aan - zij het zeer kort - tot een temperatuur van -73 graden Celsius, bijna 100 graden boven de kritische evenwichtstemperatuur. Het onderzoek dat zojuist door de wetenschappers is gepubliceerd, verklaart de reden voor dit mysterieuze gedrag.

K3C60 is een verbinding waarin puur moleculaire eigenschappen naast metallische eigenschappen naast elkaar bestaan, een kenmerk dat wordt gedeeld door zogenaamde "sterk gecorreleerde" materialen. Volgens de theorie ontwikkeld door de onderzoekers in dit onderzoek, de laserstraal creëert een hoogenergetische moleculaire excitatie, maar om dit te doen moet het warmte absorberen van de energiezuinige metalen component, die dus afkoelt. Omdat het specifiek de metalen component is die betrokken is bij geleiding, de koeling ervan kan leiden tot een supergeleidingsfase ondanks dat de buitentemperatuur hoger is dan de kritische temperatuur.

Zoals de onderzoekers uitleggen:"Het is een voorbeeld van laserkoeling, maar met een nieuw bedieningsmechanisme dat tot nu toe nooit was voorgesteld. Het feit dat de laserpuls de eigenschappen van een materiaal tijdelijk kan veranderen, is een belangrijke observatie. Het kan het vooruitzicht bieden om elektronische apparaten te vervaardigen waarvan de eigenschappen veranderen door het gebruik van licht, alsof het een schakelaar is. Inderdaad, de ultrasnelle controle van materialen met lichtbronnen is van groot actueel belang voor de wetenschappelijke gemeenschap en voor de mogelijke technologische gevolgen van deze toepassingen."