Superconductores

¿QUÉ SON LOS SUPERCONDUCTORES?

Los superconductores son materiales q tienen la propiedad de la superconductividad, dicha propiedad consiste en 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 que latemperatura 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 ferros magnéticos.

¿CÓMO OBTENER MATERIALES SUPERCONDUCTORES?

Debido a las bajas temperaturas que se necesitan para conseguir la superconductividad, los materiales más comunes se suelen enfriar con helio líquido (el nitrógeno líquido sólo es útilcuando se manejan superconductores de alta temperatura). El montaje necesario es complejo y costoso, utilizándose en muy contadas aplicaciones como, por ejemplo, la construcción de electroimanes muy potentes para resonancia magnética nuclear.
Sin embargo, en los años 80 se descubrieron los superconductores de alta temperatura, que muestran la transición de fase a temperaturas superiores a latransición líquido-vapor del nitrógeno líquido. Esto ha abaratado mucho los costos en el estudio de estos materiales y abierto la puerta a la existencia de materiales superconductores a temperatura ambiente, lo que supondría una revolución en la industria del siglo XXI. La mayor desventaja de estos materiales es su composición cerámica, lo que lo hace poco apropiado para fabricar cables mediante deformaciónplástica, el uso más obvio de este tipo de materiales. Sin embargo se han desarrollado técnicas nuevas para la fabricación de cintas como IBAD (deposición asistida mediante haz de iones). Mediante esta técnica se han logrado cables de longitudes mayores de 1 kilómetro.
CLASIFICACIÓN:
Los superconductores se suelen clasificar atendiendo a distintos criterios, que pueden estar relacionados con sucomportamiento físico, la comprensión que tenemos de ellos, el coste económico para utilizarlos o el material de que están hechos.
Por su comportamiento físico
• Superconductores de tipo II: son aquellos en los que se pueden considerar dos magnéticos críticos, Hc1 y Hc2, estando plenamente en el estado superconductor para un campo magnético externo por debajo de Hc1 y en el estado normal porencima 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.
Por su temperatura crítica
• 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 temperaturacrítica está por encima de los 77K.
Por el material
• Elementos puros (si bien no todos los elementos puros alcanzan el estado superconductor), la mayoría de los superconductores que son elementos puros son de tipo I, con la excepción del niobio, el tecnecio, el vanadio y las estructuras de carbono que se mencionan más abajo.
• Aleaciones, como por ejemplo
o El NbTi (niobio-titanio) cuya...