Clasificación de los superconductores

Clasificación de los superconductores
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Estructura de la cerámica de óxido de itrio, bario y cobre, más conocida como YBCO, un ejemplo de superconductor de tipo II, no convencional y de alta temperatura.
Los superconductores se suelen clasificar atendiendo a distintos criterios, que pueden estar relacionados con su comportamiento físico, la comprensión que tenemos de ellos, el costeeconómico para utilizarlos o el material de que están hechos.

Por su comportamiento físico [editar]

• Superconductores de tipo I: son los que tienen un único campo magnético crítico Hc, y pasan bruscamente del estado superconductor al normal.
• Superconductores de tipo II: son aquellos en los que se pueden considerar dos campos magnéticos críticos, Hc1 y Hc2, estando plenamente enel estado superconductor para un campo magnético externo por debajo de Hc1 y en el estado normal por encima de Hc2, hallándose en un estado mixto cuando el campo magnético se halla entre ambos.
Este criterio se debe a Alekséi Abrikósov y fue propuesto en 1957.[1] [2] De forma más rigurosa se emplea el parámetro de Ginzburg-Landau, de modo que
• si [pic](especialmente, si [pic]) entonces laenergía superficial del superconductor es positiva y se trata de un superconductor de tipo I,
• si [pic](especialmente, si [pic]) entonces la energía superficial del superconductor es negativa y se trata de un superconductor de tipo II.

Por la teoría que los explica [editar]

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Láminas de niobio de 1 mm de espesor. El niobio es un elemento puro superconductor de baja temperatura (Tc= 9K), y uno de los pocos ejemplos de superconductor de tipo II a la vez que convencional.
Superconductores convencionales: son los que se pueden explicar mediante la teoría BCS o sus derivados (lo que significa que los pares de Cooper se forman debido a la interacción electrón-fonón).

Superconductores no convencionales: son los que no se pueden explicar mediante dichas teorías (es decir, lospares de Cooper no se forman únicamente por la interacción electrón-fonón, y además intervienen procesos magnéticos que complican el problema).
La importancia de este criterio de clasificación se basa en que tenemos una teoría, la teoría BCS, que explica con éxito las propiedades de los superconductores convencionales desde 1957, mientras que no hay aún una teoría satisfactoria que explique lossuperconductores no convencionales. Para estudiar los superconductores no convencionales se suele emplear la teoría Ginzburg-Landau, que sin embargo es una teoría macroscópica (es decir, no explica las propiedades a partir de primeros principios como sí hace la teoría BCS, que es una teoría microscópica). El estudio riguroso de los superconductores no convencionales es un problema no resuelto enfísica.
En la mayoría de los casos, los superconductores de tipo I son a su vez convencionales, pero hay algunas excepciones, como por ejemplo el niobio o el diboruro de magnesio, que son a la vez convencionales y de tipo II.

Por su temperatura crítica [editar]

• Superconductores de baja temperatura: suelen llamarse así a aquellos cuya temperatura crítica está por debajo de los 77K.
•Superconductores de alta temperatura: suelen llamarse así a aquellos cuya temperatura crítica está por encima de los 77K.
La razón por la que se suele tomar dicha temperatura está en la facilidad con la que podemos enfriar el material (marcando una diferencia en el precio de los experimentos dedicados a su estudio), ya que por encima de 77K podemos utilizar métodos de enfriado de bajo coste,como el nitrógeno líquido, en lugar de otros como el helio líquido.
Por otra parte los superconductores de alta temperatura son mucho más interesantes desde el punto de vista de las aplicaciones prácticas, razón por la cual muchos centros de investigación centran sus esfuerzos en buscar y diseñar materiales que tengan una temperatura crítica un poco más alta.
En algunas ocasiones se dice que el...