¿Que son los Superconductores?

Los Superconductores son sustancias (metales, aleaciones) que, enfriadas más allá de determinada temperatura, normalmente cercana al cero absoluto menos en el caso de los materiales superconductores a altas temperaturas, en que puede ser de más de cien grados, pierden toda resistencia al paso de la corriente eléctrica.

Superconductores

Todo sobre los superconductores

Otra propiedad característica de los superconductores es el efecto Meissner: un campo magnético no penetra en un superconductor a una temperatura inferior a la de transición a la que éste pasa al estado superconductor; pero, por encima de una determinada intensidad crítica que depende del material, acaba por penetrar y destruir el estado superconductor.

Explica la superconductividad la llamada teoría BCN: los electrones no circulan sueltos, sino formando parejas, los pares de Cooper, lo que destruye la resistencia.
Se forman por la interacción de los electrones con los fonones, vibraciones mecánicas de la red cristalina del material, semejantes a ondas sonoras, que tienden a neutralizar la repulsión de los electrones entre sí y hasta crean una pequeña fuerza atractiva entre ellos.

Hay dos magnitudes características en un superconductor: la longitud de coherencia, que es la separación espacial de los electrones de un par de Cooper y suele ser de unos cientos o miles de angstroms (un angstrom es 10-10 metros); la otra es la longitud magnética de penetración: un campo magnético crea en la superficie del superconductor unas corrientes inducidas que, a su vez, generan un campo magnético; esa longitud mide la rapidez con la que ese campo desaparece a medida que se aleja de la superficie, y suele ser de decenas a decenas de miles de angstroms.

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Estas dos magnitudes definen dos variedades de superconductores: los de tipo I tienen una longitud de coherencia mayor que la de penetración; los de tipo II, al revés; en éstos, aunque el campo supere la intensidad crítica y penetre, no se destruye la superconductividad, a no ser que se llegue a la llamada intensidad crítica superior; esto hace que el tipo II sea el adecuado para la aplicación práctica. Los superconductores a alta temperatura son superconductores de tipo II, pero no tienen ese mismo comportamiento magnético: a las intensidades del campo que tendrían que soportar en su uso práctico perdían la superconductividad, a no ser –y eso sólo en algunos casos– que la temperatura fuese sólo de una tercera o cuarta parte de la temperatura crítica, una temperatura, pues, que no era muy distinta de la crítica de algunos superconductores normales.La superconductividad fue descubierta casualmente por el holandés Kammerlingh Onnes en 1911 en el curso de sus investigaciones con el helio licuado.

En 1933 Walter Meissner y R. Ochsenfeld descubrieron el efecto que lleva el nombre del primero. Vitaly Ginzburg y Liev Landau crearon en los años cincuenta la primera teoría fenomenológica de la superconductividad, pero la explicación sólo la darían en 1957 John Bardeen, Leon Cooper y Robert Schrieffer (de ahí que la teoría se llame BCS).
La teoría del comportamiento magnético de los superconductores corrientes de tipo II fue dada por Alexei Obrikov en los años cincuenta.
Los de alta temperatura fueron descubiertos en 1986 por Georg Bednorz y Alex Müller, en su caso con una cerámica de óxido de cobre. La conmoción que causó este hallazgo fue extraordinaria; se presagiaba una gran revolución técnica. Pero enseguida se vio que no obedecían al modelo de Obrikov, lo que les quitó casi todo su interés.

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