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Density functional theory calculations in different cluster models, the largest one K 38 (C 60 ) 23 with 1,418 atoms, combined with the resonating valence-bond theory show that superconductivity in K 3 C 60 involves interaction of C 60 with K þ , K 0 , and K À in octahedral interstices as well as immobilization of negative charges on positive tetrahedral K atoms. We found that the orbitals involved in the highest occupied molecular orbital-lowest unoccupied molecular orbital gap are mainly from C 60 and octahedral potassium atoms. We suggest that a K 3 C 60 superconductor improvement can be achieved through potassium atom vacancy in octahedral sites.

Um século após a descoberta deste fascinante fenômeno, a supercondutividade continua sendo um campo de pesquisa atual e vem contribuindo de modo significativo para o desenvolvimento científico e tecnológico. Apesar de muitos desafios terem sido superados ao longo destes anos, dois permanecem notavelmente destacados: a) o desenvolvimento de uma teoria microscópica ab initio (de primeiros princípios) que seja capaz de explicar a supercondutividade em qualquer intervalo de temperatura e b) a obtenção de um material que seja supercondutor a temperatura ambiente ou em temperatura maior que a ambiente. Depois de 5 prêmios Nobel em Física terem sido concedidos a pesquisadores desta área, é possível conjeturar que mais serão entregues aos que superarem os desafios destacados acima. Apresentamos uma sucinta discussão concernente aos principais acontecimentos relacionados à supercondutividade: sua descoberta, os materiais, as teorias propostas, os protagonistas e os avanços tecnológicos. Em um universo ocupado quase que exclusivamente por físicos teóricos e experimentais, destacamos a pouco conhecida contribuição do físico-químico americano Linus Pauling, que propôs um modelo simples e eficiente para a descrição da supercondutividade baseado em sua teoria da ressonância não-sincronizada das ligações covalentes (RVB). Estes importantes aspectos são apresentados e discutidos.

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O 8.27 ), de sistemas metálicos (Nb 3 Ge, MgB 2 ) e do pnictido LaO 0.92 F 0.08 FeAs indicaram a ocorrência da ressonância não-sincronizada no estado supercondutor, como prevê a teoria RVB (resonating valence bond) de Pauling. Para os cupratos, a ressonância não-sincronizada envolve transferência de elétron entre átomos de Cu, acompanhada pela redução da carga dos átomos La, Sr, Y e Ca. Para o MgB 2 , a transferência de elétron ocorre na camada do Mg, enquanto a do B comporta-se como reservatório de cargas. Para o Nb 3 Ge, a ressonância ocorre entre átomos de Ge, que devem ser os responsáveis pela transferência de carga. Para o LaO 0.92 F 0.08 FeAs, ambas as camadas de La-O e Fe-As estão envolvidas no mecanismo da supercondutividade. A observação de ressonâncias não-sincronizadas nestes sistemas fornece uma evidência em favor da RVB como uma teoria apropriada para a supercondutividade em altas temperaturas (high-T C ). 9 Some other authors have also succeeded in using the RVB theory, 10-12 including Anderson´s studies on the RVB theory. DFT calculations performed on different cluster models of cuprates (LaBa 13The central concept of the RVB theory is related to the metallic bond, which is described as a shared-electron-pair covalent bond resonating among the available interatomic positions, and to the possession by each atom, or each of many atoms in the metallic phase, of an extra orbital -the so-called "metallic orbital" -in addition to the orbitals normally occupied by electrons.1 The metallic orbital allows for the unsynchronized resonance of covalent bonds by electron transfer from one atom to the next one, Unsynchronized Resonance of Covalent Bonds in the Superconducting State , and M -but not charges larger than ± 1. The unsynchronized resonance energy is comparable in magnitude to the bond energy; the effect of thermal agitation, which temporarily lengthens some bonds and shortens others, interferes with the resonance of the bonds, explaining the scattering of electrons by phonons.1 Basing his work on the concept of unsynchronized resonance, Pauling classified superconductors into two classes: crest and trough.2 Crest superconductors are hypoelectronic elements, whereas trough superconductors are hyperelectronic elements. Hypoelectronic elements are electron-deficient atoms that can increase their valence by receiving electrons; in the neutral state, they have more bond orbitals than valence electrons. On the other hand, hyperelectronic elements are electron-excess atoms that can increase their valence by giving up an electron. These elements have more valence electrons than bond orbitals. In a crest superconductor there is an excess of negative charge associated with the phonon; on the other hand, there is a deficiency of negative charge associated with trough. Because it is electron pairs that travel with the phonon, the charge of the superconducting current in a crest superconductor travels with the crest of the waves. The reverse situation occurs in a trough superconductor. For the RVB theory, the ...