Superconductores

Introducción
La materia está presente en todos los objetos por esto es de vital importancia conocer las propiedades de esta, una de las propiedades intrínsecas de la materia es que tiene carga, esto hace que la consideración y entendimiento de las cargas sea vital para manipulación y uso de la materia
A nivel atómico la materia está compuesta por: electrones (carga negativa), protones (cargapositiva) y neutrones. En la forma clásica tenemos que los neutrones y protones están en el centro del átomo y los electrones giran alrededor de ellos, los electrones giran a cierta distancia del núcleo del átomo y dependiendo de la distancia los ubicábamos dentro de unas “cintas” de energía, estas cintas se conocen como orbitales.
Dentro de los orbitales y en general para el tema del flujo deelectrones (corriente) a través de la materia, lo que importa es el último orbital del átomo donde están girando los últimos electrones que se conocen como electrones de valencia.
Los electrones de valencia de los átomos de un elemento son los que determinan la facilidad o dificultad con la que la corriente; cargas en movimiento, pasa a través del elemento, es decir si las condiciones del átomo sonóptimas para el flujo de corriente las cargas pasaran por el material sin dificultad de lo contrario las cargas no podrán pasar.
Usualmente los materiales en cuanto a conductividad eléctrica están clasificados de cuatro formas: los aislantes, semiconductores, conductores y superconductores; esto dependiendo de la resistencia o facilidad con la que un flujo de corriente los atraviesa. Quizás los másinteresantes son los semiconductores y superconductores, los superconductores son los que tienen resistencia cero al flujo de corriente y los semiconductores son los que bajo ciertas condiciones pueden facilitar o dificultar el flujo de corriente.
Teoría de bandas
En física de estado sólido, la teoría que describe la estructura electrónica es la de bandas de energía. La teoría se basa en elhecho de que en una molécula los orbitales de un átomo se solapan produciendo un número discreto de orbitales moleculares. Conformación de las bandas de energía.
Cuando una gran cantidad de átomos se unen, como en las estructuras sólidas, el número de orbitales es tan grande y la diferencia de energía entre cada uno de ellos tan pequeña que se puede considerar como si los niveles de energíaconjunta formaran bandas continuas más que niveles discretos de energía como ocurre en los átomos aislados. Sin embargo, debido a que algunos intervalos de energía no contienen orbitales, independiente del número de átomos agregados, se crean ciertas brechas energéticas entre las diferentes bandas.
Dentro de una banda los niveles de energía son tan numerosos que tienden a considerarse continuos si secumplen dos hechos: primero, la separación entre niveles de energía en un sólido es comparable con la energía que los electrones constantemente intercambian en fotones; segundo, dicha energía es comparable con la incertidumbre energética debido al principio de incertidumbre de Heisenberg, para periodos relativamente largos de tiempo.
Bandas de energía
La banda de valencia:
Está ocupada por loselectrones de valencia de los átomos, es decir, aquellos electrones que se encuentran en la última capa o nivel energético de los átomos. Los electrones de valencia son los que forman los enlaces entre los átomos, pero no intervienen en la conducción eléctrica.
La banda de conducción:
Está ocupada por los electrones libres, es decir, aquellos que se han desligado de sus átomos y pueden moversefácilmente. Estos electrones son los responsables de conducir la corriente eléctrica. En consecuencia, para que un material sea buen conductor de la corriente eléctrica debe tener electrones en la banda de conducción. Cuando la banda esté vacía, el material se comportará como un aislante. Entre la banda de valencia y la de conducción existe una zona denominada banda prohibida o gap, que separa...