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El límite matemático de los electrones que transforma la repulsión en atracción

Un estudio permitió comprender por primera vez qué sucede con los electrones cuando se superan determinadas condiciones. Lo que sucede es algo contrario a la intuición: la repulsión entre los electrones es contrarrestada por una fuerza de atracción.

Los científicos ya sabían e incluso podían explicar matemáticamente que los materiales tienen un límite: hasta cierto punto, los materiales se comportan de acuerdo con reglas conocidas, pero bajo ciertas condiciones pueden adquirir propiedades completamente diferentes. 

Con la ayuda de una supercomputadora fue posible realizar cálculos complejos y explicar exactamente qué sucede cuando se cruza este límite. 

Los electrones que se repelen entre sí se mueven a través del material y se dispersan.

A medida que se acerca al límite matemático, la repulsión se vuelve cada vez más fuerte, la dispersión correspondiente entre los electrones se vuelve infinitamente grande, pero si excede el límite, la repulsión repentinamente causa una atracción adicional.

Esta atracción efectiva obliga a los electrones a reunirse en ciertos puntos en un espacio confinado, como si estuvieran parcialmente pegados.

Este drástico cambio de comportamiento está estrechamente relacionado con la aparición de divergencias.

“Estas divergencias no son solo una curiosidad matemática, sino la clave para una mejor comprensión de los efectos materiales importantes”, dice Matthias Reitner, quien escribió su disertación sobre este tema.

Estos resultados podrían representar uno de los elementos que faltan para la comprensión teórica de los llamados superconductores no convencionales .

La investigación y los resultados obtenidos en una colaboración internacional entre TU Wien, la Universidad de Würzburg, la Universidad de L’Aquila y la Universidad de Georgetown de Washington DC han sido publicados en la revista Physical Review Letters.

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