Superconductores

 
Tabla de contenido
Introducción 3
Desarrollo 3
Superconductividad 3
Superconductores 3
Comportamientos de los superconductores 4
• Comportamiento magnético 4
• Comportamiento eléctrico 4
Obtención de materiales superconductores 5
Clasificación 6
Teorías que explican la superconductividad 6
• Teoría BCS 6
• Teoría fundamentada en el excitón 8
• Teoría fundamentada en los plasmones8
• Teoría fundamentada en los magnones 8
• Teoría RVB 9
Fabricación y formas de los superconductores actuales 9
Usos actuales de la superconductividad 10
Efectos relacionados con la superconductividad 11
El efecto Meissner 11
El efecto Josephson 12
Conclusión 12

 
Introducción
¿Te imaginas un conductor con más eficiencia que el cobre y que incluso el oro?, ¿Te imaginas la vida conmedios de transportes 100% eficientes energéticamente y que además sean amables con el medio ambiente? Todo lo anterior es posible gracias a los superconductores.
Los materiales, aun siendo buenos conductores, ofrecen cierta resistencia a las transferencias de cargas. Para que el movimiento de la corriente sea 100% eficientes es necesario aplicar un campo que aporte la energía necesaria paraproducir y mantener la corriente eléctrica.
Lo anterior se logra gracias a los llamados súper conductores, pero para empezar a hablar de este tema se tiene que definir el concepto de superconductividad.
Desarrollo
Superconductividad
Se denomina superconductividad a la capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica sin resistencia y pérdida de energía endeterminadas condiciones.
La superconductividad ocurre en una gran variedad de materiales, incluyendo elementos simples como el estaño y el aluminio, diversas aleaciones metálicas y algunos semiconductores fuertemente dopados. La superconductividad no ocurre en metales nobles como el oro y la plata, ni en la mayoría de los metales ferro magnético.
Superconductores
La resistividad eléctrica deun conductor metálico disminuye gradualmente a medida que la temperatura se reduce. Sin embargo, en los conductores ordinarios, como el cobre y la plata, las impurezas y otros defectos producen un valor límite. Incluso cerca de cero absoluto una muestra de cobre muestra una resistencia no nula. La resistencia de un superconductor, en cambio, desciende bruscamente a cero.
Entonces por definiciónun superconductor es aquel que no posee resistencia, puede conducir una corriente indefinidamente sin perdida. Una vez iniciada la corriente dura indefinidamente en el superconductor.

Comportamientos de los superconductores
• Comportamiento magnético

Aunque la propiedad más sobresaliente de los superconductores es la ausencia de resistencia, lo cierto es que no podemos decir que se tratede un material de conductividad infinita, ya que este tipo de material por sí sólo no tiene sentido termodinámico. En realidad un material superconductor de tipo I es perfectamente diamagnético. Esto hace que no permita que penetre el campo, lo que se conoce como efecto Meissner.
El campo magnético distingue dos tipos de superconductores: los de tipo I, que no permiten en absoluto que penetre uncampo magnético externo (lo cual conlleva un esfuerzo energético alto, e implica la ruptura brusca del estado superconductor si se supera la temperatura crítica), y los de tipo II, que son superconductores imperfectos, en el sentido en que el campo realmente penetra a través de pequeñas canalizaciones denominadas vórtices de Abrikosov, o fluxones. Estos dos tipos de superconductores son de hechodos fases diferentes que fueron predichas por Lev Davidovich Landau y Aleksey Alekséyevich Abrikósov.
Cuando a un superconductor de tipo II le aplicamos un campo magnético externo débil lo repele perfectamente. Si lo aumentamos, el sistema se vuelve inestable y prefiere introducir vórtices para disminuir su energía. Éstos van aumentando en número colocándose en redes de vórtices que pueden ser...