Ideas superconductores

Los superconductores son materiales que conducen la electricidad sin resistencia. Descubierto en 1911, no fue hasta 1957 que una explicación aceptable de su extraño comportamiento se ofreció. Incluso entonces, se tardó 30 años para los superconductores que llevan a cabo a temperatura de nitrógeno líquido por encima de, 77 grados Kelvin, que se encuentran. Los físicos creen ahora que los superconductores pueden encontrar que el comportamiento a temperatura ambiente. La búsqueda por alcanzar la temperatura ambiente superconductividad es permanente y requiere una constante revisión de los conceptos e ideas superconductores.

Características clave de los superconductores

La característica más observable de un superconductor es la pérdida completa de resistencia medible a una temperatura llamada temperatura de transición del superconductor particular. Los superconductores también no permiten campos magnéticos para penetrar en ellos. Esto conduce a su repeler el campo, un fenómeno llamado el efecto Meisner. Como resultado superconductores flotan por encima de un imán. Esto ahora se utiliza como una prueba muy simple para un superconductor.

La teoría BCS

Leon Cooper, físico, calcula que los electrones que normalmente se repelen entre sí se atraen entre sí en unos pares de electrones superconductores state.Such son llamados pares de Cooper. Cuando los pares de Cooper se mueven en armonía en un entorno de fonones - celosía vibraciones de los materiales - que conduce a la fricción del movimiento correlacionado de electrones llamados superconductividad. Estos conceptos e ideas fueron desarrolladas por un trío de John Bardeen, Leon Cooper y John Schrieffer. Se llama la teoría BCS. Se explica la superconductividad en términos de la mecánica cuántica y los tres hombres se llevó el Premio Nobel de Física en 1972.

La Llegada de los superconductores de alta temperatura

Durante mucho tiempo, la temperatura más alta de transición colgado a 23 grados Kelvin. A continuación, en 1986 John Bednorz y Alex Muller, dos físicos en Suiza, dopados algún material aislante de cerámica - óxido de cobre de lantano - con el metal bario y el nuevo material se convirtió en un superconductor a 30 grados Kelvin. Otros, como Paul Chu, la mejora en este esfuerzo para conseguir temperaturas de transición aún más altas, de hasta 164 grados Kelvin en 1990. Bednorz y Muller compartieron el Premio Nobel de 1987 en la física.

Los superconductores ferromagnéticos

El ferromagnetismo y la superconductividad fueron vistos como fenómenos antagónicos. El comienzo del siglo 21 vio una drástica revisión de esa idea. Nuevos superconductores se descubrió que coexistía con el ferromagnetismo. El hierro es un elemento ferromagnético bien conocido. En 2008, los superconductores basados ​​en hierro con alta temperatura de transición, hasta 55 grados Kelvin, se descubrieron. Muchos físicos creen ahora que el espín del electrón contribuye a la superconductividad al igual que la carga del electrón. La contribución exacta de cada uno está aún por determinar.

El camino hacia la superconductividad a temperatura ambiente

Actualmente los superconductores conocidos funcionan en alrededor de 77 grados Kelvin, aunque algunos materiales llegan a 164 grados Kelvin. El reto es producir superconductores que funcionan a 300 grados Kelvin, la temperatura ambiente. Muchos físicos creen ahora que es alcanzable. Se han celebrado conferencias, ponencias y nuevas ideas propuesto y presentado en la forma de lograr la superconductividad a temperatura ambiente. Sin embargo, el campo sigue en espera de una teoría específica materiales aceptables. Tal teoría mostrará el camino para el descubrimiento de los superconductores por diseño y no por casualidad. También se requiere la teoría para explicar y unificar los descubrimientos de superconductividad desde BCS. También debe ser capaz de predecir nuevos superconductores de alta temperatura, entre ellos superconductores a temperatura ambiente.