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Ciencia de los
Materiales
Extraña Superconductividad Bidimensional en un
Material
9 de
Enero de 2009.
 Unos
científicos que han estado estudiando un material que parecía perder su
capacidad de conducir sin resistencia la corriente eléctrica revelan
ahora que sus nuevas mediciones demuestran que el material mantiene en
realidad dicha capacidad, pero pasando a ser un superconductor sólo en
dos dimensiones.
 Menéame
Parte de la investigación ha sido llevada a cabo en el Laboratorio
Nacional de Brookhaven.
La meta de la línea de investigación que este estudio ha abierto es
averiguar por qué y cómo estos materiales actúan como superconductores.
El objetivo práctico final sería usar ese conocimiento para desarrollar
superconductores que operen a temperaturas lo bastante altas como para
hacerlos útiles para aplicaciones tales como líneas de conducción
eléctrica de alta eficiencia.
El concepto básico sobre el que se sustenta la superconductividad es que
los electrones, que normalmente se repelen entre sí debido a que tienen
cargas iguales, forman parejas para conducir sin resistencia la
corriente eléctrica. Los superconductores metálicos convencionales hacen
esto a temperaturas cercanas al cero absoluto (0 grados Kelvin ó 273
grados Celsius bajo cero), requiriendo de costosos sistemas de
enfriamiento. Más recientemente, los científicos han descubierto
materiales que se vuelven superconductores a temperaturas superiores,
dando ello esperanzas sobre la posibilidad futura de crear dispositivos
que operen a temperatura ambiente.
El físico John Tranquada del Laboratorio de Brookhaven, quien dirigió la
investigación, y sus colegas, han estado estudiando un material
estratificado compuesto por lantano, bario, cobre y oxígeno (LBCO, por
las siglas de estos elementos) donde la proporción de átomos de bario
con respecto a los átomos de cobre es exactamente de 1 a 8. En una gama
de composiciones con niveles superiores e inferiores de bario, el LBCO
actúa como un superconductor de "alta temperatura". Pero con la
misteriosa proporción de 1 a 8, la temperatura de transición en la que
se activa la superconductividad desciende hacia el cero absoluto.
Este material exhibe otra propiedad interesante: un patrón inusual de
carga y magnetismo que numerosos teóricos habían considerado durante
mucho tiempo que era incompatible con la superconductividad.
Combinando los resultados de los experimentos recientes realizados por
el equipo de investigación con otras mediciones, los autores del estudio
ahora consideran que existe una forma sutil de superconductividad
confinada al plano bidimensional del óxido de cobre en el LBCO con la
proporción antes citada de 1 a 8.
Por alguna razón, el material es incapaz de acoplar coherentemente esa
superconductividad entre los planos. Es como si usted estuviera en un
rascacielos donde los ascensores se hubieran averiado y no existiera
escalera alguna. Podría moverse dentro del mismo piso, pero no de un
piso a otro. Ese es el caso de las parejas de electrones en este
material; no pueden moverse de un estrato al siguiente.
Los científicos están particularmente intrigados por esta singular forma
de superconductividad bidimensional debido a que se activa a una
temperatura superior a aquella en la que se activa la superconductividad
tridimensional normal en otras formas del LBCO.
Información adicional en:
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