Aumento de superconductores metálicos

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

• Materialak
• Fisika

Aos 39K atopouse un composto metálico superconductor. O diboruro de magnesio (MgB2), formado por un metal e un semiconductor, abre as portas á nova familia de superconductores.

Os superconductores proporcionan materiais de ficción. Son capaces de conducir corrente eléctrica sen xerar ningunha resistencia física. Os cables deste tipo de materiais nunca se quentarían. Ademais, a posta en marcha do sistema eléctrico, por exemplo tras o aceso da luz, permitiría un funcionamento continuo sen gastar enerxía nin diñeiro. Aínda que pareza mentira, son materiais moi correntes os que teñen ese comportamento. Están moi preto do comportamento ideal sen resistencia, pero hai un par de inconvenientes.

Todos os metais son superconductores pero non a temperatura ambiente. Esta característica atópase moi próxima ao cero absoluto. Por exemplo, o niobio convértese en superoale por baixo dos 10K (-263ºC). Por suposto, ter a instalación eléctrica a esa temperatura é moi caro. Por iso, moitos físicos buscaron supereones de "alta temperatura". Algúns óxidos complexos supereoales que conteñen cobre superan a temperatura do nitróxeno líquido (-196 ºC). O límite de nitróxeno líquido é moi importante, xa que é un límite económico fose do laboratorio.

Estas temperaturas pódense conseguir a través dun nitróxeno tan abundante no aire, polo que é barato. Con todo, trátase de materiais cerámicos pouco aptos paira a fabricación de compoñentes eléctricos. Por outra banda, a corrente transportada ten grandes limitacións ao pasar dun material cerámico a outro. En todo tipo de instalacións eléctricas prefírese baixar até 5 K.

O equipo dirixido polo investigador xaponés Jun Akimitsu estudou as propiedades de compostos simples a partir de átomos de boro e descubriu que o de composición MgB2 é superconductor aos 39K. Robert J. Segundo o experto estadounidense Cava, o diboruro necesita "16 K máis que calquera outro material metálico simple" paira conseguir a superconductividad.

Ademais, a diferenza dos materiais cerámicos, este efecto prodúcese mediante o mecanismo das Bardenas, Cooper e Schirieffer, relacionado coa vibración térmica dos núcleos. Este mecanismo atópase próximo aos procedementos habituais en física. Isto aumentou considerablemente a esperanza de atopar compostos similares e pode ser un punto de inflexión na investigación da superconductividad.