Aumento de superconductores metálicos

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

• Materialak
• Fisika

A los 39K se ha encontrado un compuesto metálico superconductor. El diboruro de magnesio (MgB2), formado por un metal y un semiconductor, abre las puertas a la nueva familia de superconductores.

Los superconductores proporcionan materiales de ficción. Son capaces de conducir corriente eléctrica sin generar ninguna resistencia física. Los cables de este tipo de materiales nunca se calentarían. Además, la puesta en marcha del sistema eléctrico, por ejemplo tras el encendido de la luz, permitiría un funcionamiento continuo sin gastar energía ni dinero. Aunque parezca mentira, son materiales muy corrientes los que tienen ese comportamiento. Están muy cerca del comportamiento ideal sin resistencia, pero hay un par de inconvenientes.

Todos los metales son superconductores pero no a temperatura ambiente. Esta característica se encuentra muy próxima al cero absoluto. Por ejemplo, el niobio se convierte en superoale por debajo de los 10K (-263ºC). Por supuesto, tener la instalación eléctrica a esa temperatura es muy caro. Por ello, muchos físicos han buscado supereones de "alta temperatura". Algunos óxidos complejos supereoales que contienen cobre superan la temperatura del nitrógeno líquido (-196 ºC). El límite de nitrógeno líquido es muy importante, ya que es un límite económico fuera del laboratorio.

Estas temperaturas se pueden conseguir a través de un nitrógeno tan abundante en el aire, por lo que es barato. Sin embargo, se trata de materiales cerámicos poco aptos para la fabricación de componentes eléctricos. Por otra parte, la corriente transportada tiene grandes limitaciones al pasar de un material cerámico a otro. En todo tipo de instalaciones eléctricas se prefiere bajar hasta 5 K.

El equipo dirigido por el investigador japonés Jun Akimitsu ha estudiado las propiedades de compuestos simples a partir de átomos de boro y ha descubierto que el de composición MgB2 es superconductor a los 39K. Robert J. Según el experto estadounidense Cava, el diboruro necesita "16 K más que cualquier otro material metálico simple" para conseguir la superconductividad.

Además, a diferencia de los materiales cerámicos, este efecto se produce mediante el mecanismo de las Bardenas, Cooper y Schirieffer, relacionado con la vibración térmica de los núcleos. Este mecanismo se encuentra próximo a los procedimientos habituales en física. Esto ha aumentado considerablemente la esperanza de encontrar compuestos similares y puede ser un punto de inflexión en la investigación de la superconductividad.