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SUPERCONDUCTORES

Historia • Durante el siglo XIX se buscaba la forma de estudiar los fenómenos que se presentan en los materiales a temperaturas muy bajas. • En 1908 Heike Kamerlingh Onnes pudo obtener helio líquido, que tiene una temperatura de ebullición de 4.22 K • Seleccionó como tema de investigación a bajas temperaturas, el comportamiento de la resistividad eléctrica de los metales

Las teorías de la época predecían 3 posibles comportamientos para explicar la resistencia eléctrica: A) Se debe completamente a la dispersión que los electrones sufren por las vibraciones de la red atómica B)_La dispersión de los electrones por las impurezas presentes son importantes C) Los electrones de conducción disminuyen rápidamente al disminuir la temperatura

Kamerlingh Onnes estudio el mercurio, creyó haber comprobado la hipótesis A, pero descubrió que la resistividad no disminuía de manera continua, sino que desaparecía abruptamente a una temperatura de 4.2K

•El comportamiento no se alteraba al introducir impurezas en la muestra de mercurio. •Observo un nuevo estado del mercurio, en el cual no había resistividad eléctrica. A este nuevo estado lo llamó estado superconductor.

Parámetros Temperatura de transición

Es la máxima temperatura a la cual un material es superconductor, en ausencia de campos magnéticos

Intensidad del campo critico

Definida a 0K, es la máxima intensidad de un campo magnético aplicado a un material, sin que pierda su estado superconductor

Jc

Corriente crítica

Definida a 0K, es la máxima cantidad de corriente que el material resiste antes de abandonar el estado superconductor

ξ

Longitud de coherencia

Distancia entre dos electrones del par de Cooper

λ

Longitud de penetración

Es la longitud asociada a la capacidad del material para repeler los campos magnéticos aplicados.

Tc Hc

Superconductores TIPO I (suaves, puros) λ ξ

Al aplicar un campo magnético a un superconductor tipo II, se encuentra experimentalmente que dentro del material el campo B es cero si la intensidad del campo externo es menor que Hc1 (campo critico inferior), a partir de este valor el campo B aumenta, hasta llegar al valor Hc2 (campo critico superior)

Para los siguientes valores de H, se tienen los siguientes comportamientos: H