Superconductividad

INTRODUCCIÓN

A lo largo de estas páginas vamos a intentar explicar que es la superconductividad, cuando aparece y su historia, así como aspectos importantes como temperatura critica (Tc) y formas de obtenerlas.

Veremos cómo han evolucionado las investigaciones a lo largo de los años para obtener temperaturas críticas más elevadas y materiales que faciliten la superconductividad.Hablaremos un poco de las aplicaciones y beneficios que nos aportaría la superconductividad, que como sabemos son bastantes.

También haremos hincapié en la teoría BCS y lo que trata esta teoría. A continuación hablaremos más extendidamente de los superconductores y También de las superredes de superconductores sin dejar de lado otros aspectos de gran importancia.

Por ultimo daremos una relación delas investigaciones que se hicieron en España sobre la superconductividad durante 1990-1992.

SUPERCONDUCTIVIDAD
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 resistividad eléctrica de un conductor metálico disminuye gradualmente a medida quela 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 cuando el material se enfría por debajo de su temperatura crítica. Una corriente eléctrica quefluye 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 superconductividad ocurre en una gran variedad de materiales, incluyendo elementos simples como el estaño y el aluminio, diversas aleaciones metálicas y algunossemiconductores fuertemente dopados. La superconductividad no ocurre en metales nobles como el oro y la plata, ni en la mayoría de los metales ferromagnéticos.

Comportamiento magnético

Aunque la propiedad más sobresaliente de los superconductores es la ausencia de resistencia, lo cierto es que no podemos decir que se trate de un material de conductividad infinita, ya que este tipo de materialpor 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 un campo 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 hecho dos fases diferentes que fueron predichas por Lev DavidovichLandau 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 observados mediante técnicas adecuadas. Cuando el campo es suficientementealto, el número de defectos es tan alto que el material deja de ser superconductor. Éste es el campo crítico que hace que un material deje de ser superconductor y que depende de la temperatura.

Comportamiento eléctrico
La aparición del súper diamagnetismo es debida a la capacidad del material de crear súper corrientes. Éstas son corrientes de electrones que no disipan energía, de manera...