elementos conductores, semiconductores y dielectricos

Páginas: 14 (3340 palabras) Publicado: 24 de octubre de 2013
Los elementos de conductividad eléctrica se pueden clasificar de la siguiente manera:
Superconductores, conductores, semiconductores y los no conductores.

SUPERCONDUCTORES: Se denomina superconductividad a la capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica sin resistencia ni pérdida de energía en determinadas condiciones. La resistencia de unsuperconductor, en cambio, desciende bruscamente a cero cuando el material se enfría por debajo de su temperatura crítica. Una corriente eléctrica que fluye en una espiral de cable superconductor puede persistir indefinidamente sin fuente de alimentación. Al igual que el ferromagnetismo y las líneas espectrales atómicas, la superconductividad es un fenómeno de la mecánica cuántica.
La superconductividadocurre en una gran variedad de materiales, no ocurre en metales nobles como el cobre y la plata, ni en la mayoría de los metales ferromagnéticos. Pero en ciertos casos, el oro se clasifica como superconductor; por sus funciones y los mecanismos aplicados, Aunque la propiedad más sobresaliente de los superconductores es la ausencia de resistencia, lo cierto es que no podemos decir que se trate de unmaterial de conductividad infinita, ya que este tipo de material por sí sólo no tiene sentido termodinámico.
Superconductores tipo 1
Los superconductores de tipo I son superconductores que en presencia de un campo magnético establecen corrientes superficiales que impiden que dicho campo penetre en el material; este fenómeno se conoce como efecto Meissner (1) (a desaparición total del flujodel campo magnético en el interior de un material superconductor por debajo de su temperatura crítica).
Propiedades:
Todos ellos son elementos puros.
Tienen una única temperatura crítica Tc por encima de la cual deja de comportarse como tales de manera brusca, y por lo tanto empiezan a tener resistencia eléctrica.
Su temperatura crítica es muy baja, no superior a 7 Kelvin.
Tienen un único campomagnético crítico Hc
La magnetización de la muestra aumenta según aumenta el campo magnético externo para contrarrestarlo y que en el interior dicho campo sea nulo, lo que da lugar al efecto Meissner; en cuanto se alcanza el campo magnético crítico, la magnetización cae bruscamente a cero.
El campo magnético crítico es relativamente bajo, por lo general no superior a los 0.2 TeslasSuperconductores tipo 2
Los superconductores de tipo II son aquellos materiales que en lugar de pasar bruscamente del estado superconductor al estado normal (como sí hacen los de tipo I), van gradualmente de uno a otro.
Propiedades:
Grupo heterogéneo: al contrario que los de tipo I (que son todos elementos puros), los superconductores de este tipo son un grupo heterogéneo: puedenser aleaciones, cerámicas o elementos puros; entre estos últimos encontramos tan sólo cuatro: el carbono (pero sólo los fulerenos y los nanotubos, pues cuando se encuentra en forma de diamante o grafito nunca alcanza el estado superconductor), el niobio, el tecnecio y el vanadio.

Dos temperaturas críticas: si no aplicamos ningún campo magnético vemos que hay un intervalo de temperaturas, entre Tc1 y Tc2, en el que elmaterial está en un estado mixto, en el que conviven el estado superconductor y el normal (mientras que en los superconductores de tipo I el paso de un estado a otro es discontinuo). Si vamos aumentando el campo magnético, estas dos temperaturas van siendo cada vez más bajas, y si es el campo es lo suficientemente grande, el material no es conductor ni siquiera en el cero absoluto.
Dos camposmagnéticos críticos: por otro lado, si fijamos la temperatura cuando la sustancia está en estado superconductor y aplicamos un campo magnético, encontramos una situación parecida: a partir de un cierto valor Hc1 el campo comienza a poder penetrar el material, y si lo aumentamos hasta un valor Hc2 el estado superconductor desaparece por completo.
La magnetización aumenta según aumenta el campo...
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