Superconductor ferromagnético

Un superconductor ferromagnético es un material en el que coexisten la superconductividad y el ferromagnetismo, dos fenómenos que normalmente se consideran incompatibles. Mientras la superconductividad expulsa los campos magnéticos externos mediante el efecto Meissner, el ferromagnetismo genera campos internos, lo que crea una aparente contradicción física.^[1]​

El hallazgo de materiales donde ambos órdenes coexisten, como UGe₂,^[2]​ URhGe y UCoGe,^[3]​^[4]​ marcó un punto de inflexión en la física del estado sólido. Algunos compuestos como ZrZn₂ han mostrado señales de este comportamiento, aunque sus resultados han sido objeto de debate (Physical Review Letters).

Existen dos marcos principales para explicar la interacción entre ambos fenómenos:

• Coexistencia uniforme: el mismo conjunto de electrones genera tanto el orden ferromagnético como el superconductor, con apareamiento de espín paralelo o spin triplete.
• Coexistencia espacialmente modulada: aparece cuando los órdenes magnéticos y superconductores adoptan estructuras espaciales en espiral o helicoidales, como ocurre en ErRh₄B₄ and HoMo₆S₈.

Los modelos de campo medio sugieren que, cerca de un punto crítico cuántico, ambos órdenes pueden surgir simultáneamente, dando lugar a estados exóticos de la materia.

Investigaciones recientes describen fases magnéticas no uniformes, donde el material transita entre estructuras sinusoidales tipo Meissner-domain y estados con vórtices de Abrikosov. Estos efectos se han observado en compuestos como EuFe₂As₂ a temperaturas próximas a 18 K (Nature Communications).

En superconductores ferromagnéticos de tipo II, se ha identificado una región intertipo con propiedades intermedias entre la superconductividad tipo I y II, lo que abre un campo de estudio para nuevas fases cuánticas de la materia.

• Superconductividad
• Ferromagnetismo
• Efecto Meissner
• Teoría BCS