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Más sobre este recurso: Catalogado en base de datos como: La superconductividad.: Historia de la superconductividad, temperaturas, APLICACIONES Y BENEFICIOS, LA TEORÍA BCS DE LA SUPERCONDUCTIVIDAD, LOS SUPERCONDUCTORES DE ALTA TEMPERATURA, LAS SUPERREDES DE SUPERCONDUCTORES, vórtice. Agregado: 29 de AGOSTO de 2000 | Palabras: 5723 | Votar! | 2 votos | Promedio: Categoría: Apuntes y Monografías > Física > |
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INTRODUCCIÓN
A lo largo de
estas páginas vamos a intentar explicar que es la superconductividad, cuando
aparece y su historia, así como aspectos importantes como temperatura critica
(Tc) y formas de obtenerlas.
Veremos como han
evolucionado las investigaciones a lo largo de los años para obtener
temperaturas criticas mas elevadas y materiales que faciliten la
superconductividad.
Hablaremos un
poco de las aplicaciones y beneficios que nos aportaría la superconductividad,
que como sabemos son bastantes.
También haremos
hincapié en la teoría BCS y lo que trata esta teoría. A continuación hablaremos
mas extendidamente de los superconductores y También de las superredes de
superconductores sin dejar de lado otros aspectos de gran importancia.
Por ultimo daremos
una relación de las investigaciones que se hicieron en España sobre la
superconductividad durante 1990-1992.
LA SUPERCONDUCTIVIDAD
La
superconductividad es un fenómeno que denota el estado en el cual la
resistencia eléctrica de ciertos materiales de forma repentina hasta llegar a
cero. La temperatura por debajo de la cual la resistencia eléctrica de un
material se aproxima a cero absoluto se denomina temperatura critica (Tc). Por
encima de esta temperatura, al material se le conoce como normal, y por debajo
de Tc, se dice que es superconductor. Además de la temperatura el estado
superconductor También depende de otras variables, como son el campo magnético
(B) y la densidad de corriente (J). De este modo, para que en material sea
superconductor, la temperatura critica del material, su campo magnético y su
densidad de corriente no deben ser superadas de unos valores específicos para
cada caso, ya que para cada material, superconductor existe una superficie
critica en el espacio de T.B. y J.
Para ilustrar lo
dicho anteriormente presentamos la siguiente gráfica, donde se representa la
resistividad de un material normal respecto a la temperatura, el cobre, frente
a un material superconductor, como el mercurio. Podemos observar como la
resistividad del material superconductor cae bruscamente hasta un valor casi
inapreciable, mientras que la resistividad eléctrica del cobre decrece
uniformemente mientras disminuye la temperatura, y alcanza un valor mínimo a
0ºK.
Como anunciamos
anteriormente la superconductividad depende del campo magnético puesto que si
un campo magnético suficientemente fuerte se aplica a un superconductor a
cualquier temperatura que este por debajo de su temperatura critica (Tc), el
superconductor retorna a su estado normal. El campo magnético aplicado
necesario para restablecer la conductividad eléctrica normal en el
superconductor se denomina campo critico (Hc). La curva de Hc frente a la
temperatura, T (ºK), puede aproximarse mediante la expresión:
Hc = Ho [1-(T/Tc)^2]
donde Ho es el
campo critico a una temperatura T=0ºK. Esta curva representa el limite o la
frontera entre los estados normal y de superconductividad de un superconductor.
Los
superconductores metálicos e intermetálicos se clasifican, según su
comportamiento frente al campo magnético aplicado, como superconductores de
tipo I y de tipo II. Los superconductores del primer tipo También conocidos
como superconductores blandos, presentan un valor de Tc y de Hc demasiado bajos
para cualquier aplicación practica. Algunos elementos metálicos como el plomo,
estaño, mercurio y el aluminio pertenecen a este grupo. Estos son conductores
perfectos a la electricidad por debajo de Tc, pero cada uno pierde su propiedad
a un valor critico del campo magnético por debajo de 1500 Oe.
Si un cilindro
largo d en superconductor de tipo I como Pb o Sn se coloca en un campo
magnético a temperatura ambiente, el campo magnético penetra normalmente a
través del metal. Sin embargo, si la temperatura del conductor del tipo I se
reduce por debajo de su Tc (7,19ºK para el Pb) y si el campo magnético esta por
debajo de Hc, el campo magnético es expulsado de la muestra con excepción de
una capa de penetracion muy fina de unos 10^-5 cm en la superficie. Esta propiedad
de expulsión de un campo magnético en el estado de superconducción recibe el
nombre de Efecto Meissner.
Los
superconductores de tipo II se comporta de forma diferente en un campo
magnético a temperaturas por debajo de la temperatura critica. Ellos son diamagneticos,
como lo superconductores de tipo I, hasta un valor de un campo magnético
aplicado llamado campo critico inferior Hc1, y de este modo el flujo magnético
es rechazado del material. por encima de Hc1 el campo empieza a penetrar en el
superconductor de tipo II y continua así hasta que alcanza el campo critico
superior Hc2. En el intervalo entre Hc1 y Hc2 el superconductor esta en estado
mixto y por encima de Hc2 vuelve a su estado normal.
En la región Hc1
y Hc2 el superconductor puede conducir corriente eléctrica dentro del grueso
del material y de esta forma esta región del campo magnético puede ser usada
para superconductores de alto campo y alta corriente con el NiTi y Ni3Sb que
son superconductores del tipo II.
En la figura
anterior se muestra el efecto Meissner antes explicado:
Cuando la
temperatura de un conductor del tipo I se reduce por debajo de Tc y el campo
magnético esta por debajo de Hc, el campo magnético es completamente expedido
desde una muestra, excepto en una pequeña capa superficial.
Los
superconductores del tipo I son poco transportadores de la corriente eléctrica,
ya que la corriente solo puede fluir por la capa superficial externa de una
muestra conductora. La razón por la cual sucede esto es que el campo magnético
solo puede penetrar la capa superficial, y la corriente solo puede fluir por
esta capa. En los superconductores de tipo II, por debajo de Hc1, los campos
magnéticos se comportan de igual manera.
Sin
embargo, si el campo se encuentra entre Hc1 y Hc2 (estado mixto), la corriente
puede ser transportada por el interior del conductor en filamentos. En los
superconductores de tipo II, cuando se aplica un campo magnético entre Hc1 y
Hc2, el campo atraviesa el volumen del superconductor en forma de haces de flujos
cuantizados e individuales, llamados fluxoides. Una supercorriente cilíndrica
en torbellino rodea cada fluxoide. Con el aumento de la fuerza del campo
magnético, mas y mas fluxoides entran en el superconductor y constituyen una
formación periódica. Para Hc2 la estructura a base de vértices de
supercorriente colapsa y el material vuelve a su estado de la conducción
normal.
Todos los
materiales superconductores se pueden clasificar en tres grupos principales:
elementos metálicos, aleaciones y compuestos. Los elementos metálicos
pertenecen al tipo I, y no ofrecen grandes posibilidades de aplicaciones
practicas. Sin embargo las aleaciones en especial aquellas que contiene
elementos de transición como el Nb-Zr, Nb-Ti y Mo-Re, tienen una Tc alrededor
de 10ºK, y un campo magnético critico relativamente elevado. Estas aleaciones
se han utilizado en la construcción de bobinas superconductoras para imanes.
Los mas prometedores son algunos compuestos intermetalicos (anteriormente
anunciados) con un campo magnético muy elevado (210000 Oe). En el cuadro
siguiente se proporcionan datos de unos cuantos materiales superconductores
seleccionados, que pertenecen tanto al tipo I con al tipo II.
HISTORIA DE LA SUPERCONDUCTIVIDAD
La historia de la
superconductividad empieza en 1911 en Leiden, Países Bajos. Allí H. Kamerlingh
Onnes desarrollo las primeras técnicas criogenicas para enfriar muestras hasta
algunos grados por encima del cero absoluto (correspondientes a cero Kelvin, es
decir, menos doscientos, setenta y tres grados centígrados). Fue el primero que
consiguió llevar el helio hasta debajo de
su punto de luciefaccion (4,2ºK), abriendo así el campo de las bajas
temperaturas. Al principio, Kamerlingh Onnes "monopolizó"
completamente este campo, ya que Leiden fue, hasta 1923, el único lugar del
mundo que disponía de helio liquido.
En aquellas
épocas se sabia que los metales tiene una resistividad que disminuye de manera
prácticamente lineal con la temperatura hasta unos veinte Kelvin, y se quería
saber que ocurría con esta resistividad en las proximidades del cero absoluto:
¿seguía decreciendo linealmente? ¿tendía, quizás, a un valor constante? O bien
¿ se remontaría hacia valores muy elevados, característicos de un
comportamiento aislante en vez de conductor? Kamerlingh Onnes se dio cuenta muy
pronto de que era necesario disponer de metales muy puros, si quería obtener
resultados libres de toda ambigüedad. Eligió el mercurio, elemento que puede
conseguirse con un alto grado de pureza mediante sucesivas destilaciones y que
además es conductor en estado metálico. De este modo, y enfriando el mercurio a
muy baja temperatura, pudo observar un fenómeno nuevo y totalmente inesperado:
a una temperatura de 4,2ºK, el mercurio pasaba bruscamente a un estado en el
que, repentinamente, no ofrecía resistividad alguna al paso de la corriente
eléctrica. Esta transición se manifestaba por una caída muy brusca de la
resistividad. Kamerlingh Onnes había descubierto la superconductividad.
Poco después se
observo que la misma transición al estado de superconductor se producía en
otros metales, como el plomo o el niobio, a temperaturas criticas ligeramente
mas altas. Posteriormente a partir de los años 1930, la superconductividad se
observo también en cuerpos compuestos, principalmente en aleaciones
intermetalicas. La elevación de las temperaturas criticas (Tc) fue prosiguiendo
a lo largo de los años, con un progreso lento pero bastante regular. En 1973 la
temperatura critica mas elevada fue de 23,3 Kelvin, con una aleación de niobio
y germanio (Nb Ge). Trece años mas tarde la situación era la misma y la mayoría
de los físicos habían acabado por convencerse de que no podía llegarse mucho
mas lejos.
En el año 1960 se
demostró que el titanato de estroncio (SrTiO) se hace superconductor, pero con
una temperatura de transición muy baja: 0,3 Kelvin. Posteriores estudios
analizados en Rüshlikon permitieron aumentar esta temperatura critica hasta 0,8
Kelvin mediante el dopado del compuesto con niobio.
Diez años mas
tardes en 1973, D.C. Johnston y sus colegas obtuvieron un resultado mas
significativo con un oxido de titanio y litio (Li-Ti-O) : una temperatura
critica de 13,7 Kelvin. En 1975, A.W. Sleight y sus colaboradores observaron
una transición a 13 Kelvin en un compuesto de valencia mixta: un oxido de bario
y plomo dopado con bismuto (BaPbBiO). En esta formula el subíndice x indica la
proporción de bismuto sustituida en el plomo.
Desde 1986, fecha
de su descubrimiento los superconductores de la temperatura relativamente
elevadas plantean difíciles problemas a los teóricos. Todavía no se sabe si el
mecanismo responsable del agrupamiento de los electrones por pares que esta en
el origen de la superconductividad es o no similar al de los superconductores
convencionales.
APLICACIONES Y BENEFICIOS
La principal
dificultad por vencer, antes de pasar a la fase de las aplicaciones, es
producir hilos o bandas relativamente flexibles de estos materiales frágiles
sin alterar sus propiedades superconductoras.
El empleo de
hilos superconductores podría evitar entonces el 15% de perdida de energía, por
ejemplo, debida a la resistencia de los hilos eléctricos corrientes. Podrían
ser utilizadas pues grandes bobinas superconductras (imanes) como fuente de energía,
con el fin de reducir el derroche causado por los generadores actuales. Estas
bobinas pueden almacenar importantes cantidades de energía en su campo
magnético. La corriente puede circular en ellas sin perdidas, indefinidamente,
siendo posible extraerla por simple apertura de un bucle de corrientes.
Existen también
interesantes perspectivas de aplicaciones en el campo de los circuitos
integrados, donde la velocidad de ejecución esta limitada no por los diferentes
elementos del circuito, sino mas bien por las conexiones, muy resistivas. El
empleo de materiales superconductores permitirá paliar este inconveniente y
construir microordenadores mas rápidos, naturalmente a condición de que el
circuito pudiera funcionar a la temperatura del nitrógeno liquido.
El campo de los
transportes por sustentación magnética también se ve afectado por las
aplicaciones de los superconductores de alto campo critico. En Japón ya han
sido construidos trenes en los que la sustentación se realiza por medio de
imanes suprconductores, aunque no hay contacto entre el vehículo y el rail
cuando el tren esta en marcha. La ausencia de fuerzas de rozamiento permite
obtener velocidades del orden de 400Km/h. Cabe prever que, con el escaso coste
del enfriamiento del nitrógeno liquido comparado con el helio liquido, el
interés de estos medios de transportes se vera rápidamente incrementado.
La imagnineria
médica, la física de las partículas, la fusión termonuclear, ya usuarias de
imanes superconductores, serán otros campos de aplicación de los nuevos
superconductores.
LA TEORÍA BCS DE LA
SUPERCONDUCTIVIDAD
La teoría
microscópica estándar de la superconductividad es la teoría BCS, llamada así en
honor a K. Bardeen, L. Cooper y J.R. Schrieffer, que la propusieron en 1957 ( y
por la cual les fue concedido el premio Nobel en 1972). Explica perfectamente
las propiedades de los materiales superconductores habituales de baja
temperatura critica (superconductores por debajo de 23ºK). El concepto básico
de la teoría BCS es la idea del emparejamiento: a una temperatura lo
suficientemente baja, los electrones del metal se asocian en pares, llamados
pares de Cooper, análogos a moléculas. Para romper un par hay que suministrar
una energía por lo menos igual a su energía de enlace. No es de extrañar, pues
que el superconductor no pueda absorber energías inferiores a un cierto valor
critico (llamado banda prohibida del superconductor).
Cuando una
corriente eléctrica pasa a través de un metal ordinario, los electrones en
movimiento pueden sr desviados por impurezas o por los movimientos de la red
cristalina. Estas colisiones son responsables de la resistencia eléctrica del
metal. pero cuando se hace pasar a un supercondcutor por una corriente
eléctrica, los pares de Cooper se mueven de un modo coherente. Simplificado,
todos ellos, efectúan el mismo movimiento (esta propiedad esta ligada al hecho
de que, contrariamente a las moléculas ordinarias, los pares de Cooper se
interpenetran ampliamente).
Un electrón no
puede ser desviado individualmente y la resistencia eléctrica desaparecer. Como
en las moléculas ordinarias, los pares se forman porque hay una fuerza de
atracción entre los electrones. En los superconductores de baja temperatura
critica, esta atracción se debe a la interacción de los electrones con las
vibraciones de la red cristalina.
Los cuantos de
estas vibraciones se llaman fonones; son los análogos de los fotones luminosos.
Pero este mecanismo particular de la atracción entre dos electrones no es un
ingrediente esencial de la teoría BCS. Se puede considerar también una
interacción en que intervengan las fluctuaciones de los momentos magnéticos de
los iones de cobre. Actualmente, hay solidas pruebas en favor de la existencia
de pares de Cooper en los superconductores de alta temperatura critica. Por
contra, el mecanismo de formación de estos pares es objeto de gran
controversia.
LOS SUPERCONDUCTORES DE ALTA
TEMPERATURA
Desde que la
superconductividad fue descubierta en 1911 y hasta 1986 no había conseguido
encontrar Tc elevadas (la mayor era de 23ºK), lo que exigía los materiales
fueran enfriados a la temperatura del helio liquido (4,2ºK), lo cual era muy caro y necesitaba de una
tecnología muy sotisficada.
Pero en 1986 se
descubre un compuesto a base de óxidos de Cobre, Lantano y Bario (ÇBaLaCuO) que
se vuelve superconductor a 35ºK. Esto provoco una fiebre de estudios en tres
direcciones preferentemente. La primera fue la búsqueda de nuevos compuestos a
fin de obtener una Tc cada vez mas elevada. En 1987 se supera la temperatura
del Nitrógeno liquido (77ºK) con un compuesto a base de Itrio, Bario y Cobre
que sigue siendo el mas estudiado (YBa2Cu3O7). Fue un paso importante porque ya se comienza a pensar en
sus aplicaciones a gran escala, ya que el Nitrógeno liquido es diez veces mas
barato que el Helio liquido.
La segunda
dirección es la mejora de los métodos para sintetizar estos materiales.
La tercera es la
comprensión de sus propiedades físicas (eléctricas, magnéticas y ópticas).
Este estudio se
realiza para dos fases:
Fase normal (por encima de la temperatura critica), en
la que se intenta saber si estos nuevos óxidos metálicos pueden clasificarse
como metales tradicionales.
Y Fase
superconductora (por debajo de Tc), en la que se intenta determinar
si las propiedades de estos nuevos compuestos pueden ser o no descritos por la
teoría clásica BCS.
La síntesis de
estos materiales y su estudio sigue siendo un campo importante de
investigaciones.
Las observaciones
de planos atómicos sucesivos en microscopia electrónica han relevado a menudo,
la existencia de nuevas fases y se especula con la posibilidad de
sintetizarlos. También se correlaciona cada vez mejor los defectos en sentido
amplio (diferencias estiquiometricas, impurezas) con el desorden y las
propiedades de los distintos compuestos.
Las estructuras
cristalograficas de estas familias de óxidos de Cobre han resultado ser
bastante próximas y se caracterizan por la presencia de planos Cobre-Oxígeno
llamados planos CuO2.
Debemos hacer
constar que También se han sintetizado óxidos de estructuras cubicas sin Cobre
o compuestos a base de carbono, cuya estructura tridimensional y composición
química no se asemejan a las de los óxidos a base de cobre, es decir, hay
varias clases de superconductores de alta temperatura critica.
Los nuevos
compuestos mas prometedores vienen en forma de películas delgadas, debido a que
en los cristales usuales se pueden observar numerosos defectos de todo tipo y a
todas las escalas susceptibles de influir fuertemente en las propiedades físicas
y en cambio en las capas delgadas se pueden aislar un defecto especifico,
estudiarlo e incluso sacarle provecho.
Es También en las
capas débiles donde hoy se registran las mayores densidades de corriente
(intensidad por cm2 de sección).
Pero las fuertes
densidades de corriente son un requisito indispensable para las aplicaciones
que necesitan corrientes importantes o campos magnéticos intensos.
Hay un limite
absoluto para la densidad de corriente que puede recorrer un superconductor sin
disipación de energía. Según la teoría BCS,
esta limitación viene dada por la energía cinética que adquieren los
pares de Cooper, cuando esta energía supera la de desacoplamiento, destruye los
pares y con ellos la superconductividad y restaura el efecto Joule.
TAMBIÉN hay otras
causas, como impurezas o defectos cristalinos, que hacen que la densidad de
corriente critica medida sea inferior al limite teórico, estimado en 1010
A/cm2.
Pero es muy
frecuente que la corriente critica medida disminuya en presencia de un campo
magnético, por razones que tienen que ver con la naturaleza de los defectos,
que limitan su valor y con la aparición en un campo magnético de nuevas fuentes
de disipación todavía mal conocidas.
Las prestaciones
son apreciadas entre los superconductores de alta y baja temperatura. Sin
embargo, subsiste el problema de desarrollar nuevos compuestos en forma de
hilos reutilizables.
Los físicos
tratan de comprender mejor las propiedades de estos compuestos, que son muchos
mas complejas que las de los elementos superconductores a baja temperatura.
Para el estudio
en la fase normal, se concibió el nivel de Fermi, este nivel aparece por el
principio de exclusión de Pauli, que prohibe que dos electrones se encuentren
en el mismo estado; ello obliga a ocupar niveles de energía cada vez mayor,
hasta uno de energía máxima, denominado nivel de Fermi. La detección del nivel
de Fermi en fase normal de los óxidos superconductores se realiza mediante el
efecto fotoeléctrico o fotoemision, es decir, la emisión de electrones
arrancados al metal cuando este es irradiado por una onda electromagnética de
alta energía. La medida de la energía electrónico de que ocupan inicialmente en
el compuesto.
Pero este método
no es muy fiable o muy complicado, porque es un método muy sensible a cualquier
deterioro fisicoquímico de la superficie del material.
Los resultados
actuales, en el estado normal, ascienden en establecer la existencia de una
energía máxima para los fotoelectrones lo cual es compatible con la existencia
con un nivel de Fermi. Los experimentos ópticos en el infrarrojo ayudan. Si el
metal es conductor perfecto, toda la luz se refleja a causa de la completa
libertad de movimiento de los electrones, coas que no ocurre en un metal
ordinario. Es decir, hay una relación directa entre la conductividad de un
metal y su capacidad de reflejar la luz.
Para comprender
la fase normal, se siguen dos caminos:
El primero es
mejorar la descripción en términos de líquidos de Fermi o habrá que renunciar
totalmente a ella.
Este ultimo punto
de vista es el que ha adoptado hace ya varios años el teórico P.W. Anderson, de
la Universidad de Princeton, en Estados Unidos. SEGÚN él, contrariamente al
caso del liquido de Fermi, en el que los electrones son portadores de una carga
eléctrica y de un "espin" (momento cinético intrínseco), estas dos
magnitudes están disociadas en el estado normal de los nuevos compuestos. El
trasporte de carga correría a cargo de los "holones" (partículas sin
carga pero con espin) transportarían el espin. Por ahora este modelo tiene una
sola dimensión espacial. Se supone que estos conceptos son extensibles a la
geometría bidimensional de los planos Cobre-Oxígeno de los óxidos
superconductores.
La
caracterización de la fase superconductora ha progresado en gran parte gracias
a la mejora de la calidad de las muestras. En lo tocante, a estudios
fundamentales, el mejor terreno, pese a su reducido tamaño, es el de los
monocristales, pues se puede acceder a todas las orientaciones cristalograficas
y estudiar como las propiedades del compuesto dependen de la dirección espacial
considerada. Uno de los progresos mas recientes ha consistido en hacer crecer
monocristales carentes de ciertos defectos inherentes a la estructura metálica
de dichos materiales.
Los resultados
mas notables de reflectividad en fase superconductora se obtuvieron en 1990 con
un cristal desprovisto de defectos. El equipo IBM observo en el infrarrojo
lejano un coeficiente de reflexión estrictamente igual a la unidad
característico de un conductor perfecto, pero únicamente en la dirección X.
A partir de una
cierta frecuencia, la reflecitividad deja de ser total. Es importante poder
localizar dicha frecuencia, pues de ella se deduce el valor de la banda
prohibida, que corresponde a la energía necesaria para romper un par de Cooper.
Pero una predicción fundamental de la teoría BCS es que la banda prohibida
expresada en Kelvin, es igual a 3,5 veces la temperatura critica. El valor 3,5
es importante porque esta ligado a la intensidad de reacción de los electrones,
una interacción que esta en el origen de los pares de Cooper, 3,5 significa un
acoplamiento débil entre la red cristalina y los pares de electrones.
La medida del
equipo IBM sitúa la banda prohibida cerca de 700ºK, valor muy superior a la
temperatura critica de 90ºK. El factor de 3,5 queda pues ampliamente rebasado.
Las medidas por efecto fotoeléctrico por debajo de Tc confirma la presencia de
un umbral de energía, aquí También dos veces mayor que el valor previsto por la
teoría BCS.
Actualmente se dispone
de muchos experimentos que concuerdan en asignar al cociente entre la banda
prohibida y la temperatura critica un valor muy superior al que prevé la teoría
BCS para un acoplamiento débil. Estos resultados sugieren que la teoría clásica
a de tener en cuenta un acoplamiento fuerte, tal vez con los fonones, es decir,
con las vibraciones de la red cristalina. Pero se consideran También otras
interacciones, por ejemplo con las fluctuaciones colectivas de los momentos
magnéticos de los iones de Cobre.
LAS SUPERREDES DE SUPERCONDUCTORES
Su estructura
cristalina natural, comparada con la de la mayoría de superconductores
clásicos, que son generalmente metales elementales o aleaciones metálicas, es
compleja. Esta formada por un apilamiento de capas de átomos de distinta
naturaleza. Para comprender mejor el papel de estas capas, los investigadores
empezaron a manipular dichos óxidos y a fabricar unas estructuras artificiales,
las superredes superconductoras. Estas superredes están formadas por capas
delgadas del superconductor a estudiar, alternando con capas de otros
materiales, cuya composición y cuyo espesor se hacen variar a voluntad.
Para comprender
mejor los nuevos materiales que han ido apareciendo en los últimos años hay que
dilucidar la relación entre su estructura cristalina y su superconductividad.
Ahí es donde ha resultado muy útil la fabricación "a medida " de
apilamientos de finas capas de tales superconductores : las superredes. ¿que son las
superredes?. Partiendo de la idea de que los óxidos superconductores
de alta temperatura cristalina por si mismos en l estructura en capas, era
tentador para el experimentador invertir en la formación de dichas capas,
modificar su apilamiento natural y su composición química, a fin de construir
toda una panoplia de materiales, las superredes, auténticos híbridos que
ayudarían a forjar los conceptos importantes.
Estas estructuras
artificiales están formadas por superposición de capas ultradelgadas de uno o
mas compuestos, superconductores o no. Cada capa consta de un numero variable
de planos atómicos, que puede estar comprendido entre uno y varias decenas.
Cuando una capa es lo bastante gruesa, los planos atómicos se disponen por si
mismos como en el material masivo, y se esta en presencia de una doble
periodicidad en la dirección perpendicular a las capas. La periodicidad creada
artificialmente, de Ahí el nombre de superred.
Las superredes de
óxidos superconductores fueron realizadas por primera vez en la Universidad de
Ginebra en 1989 y luego muy rápidamente al año siguiente en Estados Unidos.