Superconductor
De Laplace
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Revisión de 18:47 9 abr 2009
Contenido |
1 Introducción
Los superconductores constituyen una clase muy particular de materiales, de los cuales nuestro conocimiento es todavía incompleto, y cuya descripción requiere de avanzados conocimientos en mecánica cuántica. Por ello, aquí nos limitaremos a dar unas pinceladas, indicando las principales propiedades macroscópicas de estos materiales.
2 Propiedades características
2.1 Superconductividad
La principal característica de los materiales conductores es que, en ausencia de campos magnéticos, por debajo de una temperatura crítica, su resistividad se hace idénticamente nula (dentro de los límites de medida, por supuesto). Esta transición se produce de forma abrupta (es un cambio de fase). Por encima de la temperatura crítica, la resistividad es finita; a la temperatura crítica se produce una discontinuidad de salto, y por debajo es nula.
El primer material en el que se descubrió esta propiedad (en 1911, por Kammerling Omnes) fue en el mercurio para una temperatura de 4.2 K. Desde entonces se ha descubierto en otras sustancias (tanto elementales como compuestas). La mayor temperatura crítica descubierta es de 92 K (para un óxido de cobre, bario e ytrio), aun muy por debajo de la temperatura ambiente.
La anulación de la resistividad implica que por el interior de un superconductor pueden circular corrientes eléctricas sin disipación de energía por efecto Joule. Esto los convierte en sustancias muy interesantes para la distribución de energía eléctrica o la generación de campos magnéticos intensos.
2.2 Diamagnetismo perfecto
Desde el punto de vista magnético, los superconductores se caracterizan por el efecto Meissner por el cual el campo magnético 
se anula en el interior de un superconductor. Este efecto permite caracterizar a los superconductores como diamagnéticos perfectos (χm = − 1, μ = 0).
3 Efecto Meissner
El efecto Meissner ocurre de forma abrupta al bajar la temperatura. Por encima de una cierta temperatura T = T(H) (normalmente muy baja) el campo penetra normalmente en el interior del material, pero al bajar la temperatura, éste se convierte en superconductor y el campo es expulsado (salvo en una pequeña película junto a la superficie).
Si el campo aplicado es muy grande, el material no se convierte en superconductor, por mucho que se baje la temperatura.
