Superconductor de cuprato

Los superconductores de cupratos son una familia de materiales superconductores de alta temperatura formados por capas de óxidos de cobre (CuO2) alternadas con capas de otros óxidos metálicos, que actúan como depósitos de carga. A presión ambiente, los superconductores cupríferos son los superconductores de mayor temperatura conocidos. Sin embargo, aún no se conoce el mecanismo por el que se produce la superconductividad.

Historia

Cronología de los superconductores. Los cupratos aparecen como diamantes azules, el diboruro de magnesio y otros superconductores BCS como círculos verdes y los superconductores basados en hierro como cuadrados amarillos. Los cupratos son actualmente los superconductores de más alta temperatura, adecuados para alambres e imanes.

Los investigadores de IBM Georg Bednorz y Karl Alex Müller descubrieron en 1986 el primer superconductor cuprífero en el óxido de cobre bario lantano no estequiométrico. La temperatura crítica de este material era de 35 K, muy por encima del récord anterior de 23 K.[1]​ El descubrimiento provocó un fuerte aumento de la investigación sobre los cupratos, que dio lugar a miles de publicaciones entre 1986 y 2001.[2]​Bednorz y Müller recibieron el Premio Nobel de Física en 1987, sólo un año después de su descubrimiento.[3]​

A partir de 1986, se identificaron muchos superconductores de cuprato, que pueden clasificarse en tres grupos en un diagrama de fases temperatura crítica frente a contenido de agujeros de oxígeno y contenido de agujeros de cobre:

  • lantano bario- (LB-CO), Tc=-240 °C (35 K).
  • itrio bario- (YB-CO), Tc=-215 °C (93 K).[4]​
  • bismuto estroncio calcio- (BiSC-CO), Tc=-180 °C (95 K).
  • talio bario calcio- (TBC-CO), Tc=-150 °C (125 K).[5]​
  • mercurio bario calcio- (HGBC-CO) 1993, con Tc=-140 °C (133 K), actualmente la temperatura crítica más alta del cuprato.[6]​[7]​

Aplicaciones

Los superconductores ya tienen aplicaciones a gran escala. Por ejemplo, se están utilizando decenas de kilómetros de hilos superconductores BSCCO-2223 a 77 K en los cables de corriente del Gran Colisionador de Hadrones del CERN[8]​(pero las principales bobinas de campo utilizan superconductores metálicos de menor temperatura, basados principalmente en niobio-estaño).

Referencias

  1. ↑ J. G. Bednorz; K. A. Mueller (1986). «Possible high TC superconductivity in the Ba–La–Cu–O system». Z. Phys. B 64 (2): 189-193. Bibcode:1986ZPhyB..64..189B. S2CID 118314311. doi:10.1007/BF01303701. 
  2. ↑ Mark Buchanan (2001). «Mind the pseudogap». Nature 409 (6816): 8-11. PMID 11343081. S2CID 5471795. doi:10.1038/35051238. 
  3. ↑ Nobel prize autobiography.
  4. ↑ Wu, M. K.; Ashburn, J. R.; Torng, C. J.; Hor, P. H.; Meng, R. L.; Gao, L.; Huang, Z. J.; Wang, Y. Q. et al. (1993), «Superconductivity at 93 K in a New Mixed-Phase Y-Ba-Cu-O Compound System at Ambient Pressure», Ten Years of Superconductivity: 1980–1990, Perspectives in Condensed Matter Physics (Dordrecht: Springer Netherlands) 7: 281-283, ISBN 978-94-010-4707-4, doi:10.1007/978-94-011-1622-0_36, consultado el 14 de octubre de 2021  Se sugiere usar |número-autores= (ayuda).
  5. ↑ Sheng, Z. Z.; Hermann A. M. (1988). «Bulk superconductivity at 120 K in the Tl–Ca/Ba–Cu–O system». Nature 332 (6160): 138-139. Bibcode:1988Natur.332..138S. S2CID 30690410. doi:10.1038/332138a0. 
  6. ↑ Schilling, A.; Cantoni, M.; Guo, J. D.; Ott, H. R. (1993). «Superconductivity above 130 K in the Hg–Ba–Ca–Cu–O system». Nature 363 (6424): 56-58. Bibcode:1993Natur.363...56S. S2CID 4328716. doi:10.1038/363056a0. 
  7. ↑ Lee, Patrick A. (2008). «From high temperature superconductivity to quantum spin liquid: progress in strong correlation physics». Reports on Progress in Physics 71 (1): 012501. Bibcode:2008RPPh...71a2501L. S2CID 119315840. arXiv:0708.2115. doi:10.1088/0034-4885/71/1/012501. 
  8. ↑ Amalia Ballarino (23 de noviembre de 2005). «HTS materials for LHC current leads». CERN. 

Bibliografía

  • Rybicki et al, Perspective on the phase diagram of cuprate high-temperature superconductors, University of Leipzig, 2015 doi 10.1038/ncomms11413

Enlaces externos

  • Esta obra contiene una traducción derivada de «Cuprate superconductor» de Wikipedia en inglés, concretamente de esta versión, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.
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