Augment de superconductors metàl·lics

2001/02/27 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia

• Materialak
• Fisika

Als 39K s'ha trobat un compost metàl·lic superconductor. El diboruro de magnesi (MgB2), format per un metall i un semiconductor, obre les portes a la nova família de superconductors.

Els superconductors proporcionen materials de ficció. Són capaços de conduir corrent elèctric sense generar cap resistència física. Els cables d'aquesta mena de materials mai s'escalfarien. A més, la posada en marxa del sistema elèctric, per exemple després de l'encesa de la llum, permetria un funcionament continu sense gastar energia ni diners. Encara que sembli mentida, són materials molt corrents els que tenen aquest comportament. Estan molt prop del comportament ideal sense resistència, però hi ha un parell d'inconvenients.

Tots els metalls són superconductors però no a temperatura ambient. Aquesta característica es troba molt pròxima al zero absolut. Per exemple, el niobi es converteix en superoale per sota dels 10K (-263 °C). Per descomptat, tenir la instal·lació elèctrica a aquesta temperatura és molt car. Per això, molts físics han buscat supereones d'alta "temperatura". Alguns òxids complexos supereoales que contenen coure superen la temperatura del nitrogen líquid (-196 °C). El límit de nitrogen líquid és molt important, ja que és un límit econòmic fora del laboratori.

Aquestes temperatures es poden aconseguir a través d'un nitrogen tan abundant en l'aire, per la qual cosa és barat. No obstant això, es tracta de materials ceràmics poc aptes per a la fabricació de components elèctrics. D'altra banda, el corrent transportat té grans limitacions en passar d'un material ceràmic a un altre. En tota mena d'instal·lacions elèctriques es prefereix baixar fins a 5 K.

L'equip dirigit per l'investigador japonès Jun Akimitsu ha estudiat les propietats de compostos simples a partir d'àtoms de bor i ha descobert que el de composició MgB2 és superconductor als 39K. Robert J. Segons l'expert estatunidenc Cava, el diboruro necessita "16 K més que qualsevol altre material metàl·lic simple" per a aconseguir la superconductivitat.

A més, a diferència dels materials ceràmics, aquest efecte es produeix mitjançant el mecanisme de les Bardenas, Cooper i Schirieffer, relacionat amb la vibració tèrmica dels nuclis. Aquest mecanisme es troba pròxim als procediments habituals en física. Això ha augmentat considerablement l'esperança de trobar compostos similars i pot ser un punt d'inflexió en la recerca de la superconductivitat.