Tipos y diferencias de los superconductores

Tipos y diferencias de los superconductores
Existen diferencias importantes entre los superconductores que
permiten clasificarlos en dos grandes grupos. Ciertos metales; en
particular los que tienen bajas temperaturas de fusión y son
mecánicamente suaves y de fácil obtención en un alto grado de pureza y
libres de esfuerzos mecánicos internos, exhiben semejanzas en su
comportamiento en el estado superconductor. Estos materiales
superconductores reciben el nombre de superconductores ideales,
superconductores Tipo I, o suaves.
Por otro lado, el comportamiento de muchas aleaciones y de algunos de
los metales superconductores más refractarios es complejo e
individual, particularmente con respecto a la forma cómo resultan
afectados en el estado superconductor en presencia de un campo
magnético. A estos superconductores se les ha dado el nombre de
superconductores Tipo II, o si la superconductividad se conserva aun
bajo la influencia de campos magnéticos intensos, se les conoce con el
nombre de duros o de campo intenso.
Para entender mejor estas diferencias, veamos cómo un campo magnético
aplicado afecta a cada uno de los tipos de superconductores que hemos
mencionado. Para ello describiremos brevemente lo que es el efecto
Meissner-Oschenfeld.
En 1933, W. Meissner y R. Oschenfeld encontraron experimentalmente que
un superconductor se comporta de manera tal que nunca permite que
exista un campo de inducción magnética en su interior. En otras
palabras, no permite que un campo magnético penetre en su interior. El
campo magnético en el interior de un superconductor no sólo está
congelado, sino que vale siempre cero.
Una consecuencia inmediata de lo anterior es que el estado de
magnetización del material que pasa por la transición superconductora
no depende de los pasos que se hayan seguido al establecer el campo
magnético. Esta consecuencia marca también la diferencia fundamental
entre lo que es un conductor perfecto y lo que es un superconductor.
Por conductor perfecto entendemos un material cuya resistencia
eléctrica es igual a cero. En tanto que un superconductor, además de
presentar resistencia cero, presenta también el efecto
Meissner-Oschenfeld. Se puede demostrar fácilmente que, en un
conductor perfecto, el campo magnético tiene un valor constante, esto
es, está congelado en su interior, pero no necesariamente vale cero, y
esto trae como consecuencia que su estado de magnetización dependa
necesariamente de los pasos, que se hayan seguido para magnetizarlo.
Para entender más claramente la diferencia entre un conductor perfecto
y un superconductor; veamos qué ocurre cuando tratamos de magnetizar
un conductor perfecto y cuando tratamos de magnetizar un
superconductor.
Consideremos primero al conductor perfecto, esto es, pensemos que la
transición nos lleva únicamente a un estado de resistencia cero sin el
efecto Meissner-Oschenfeld.
Penetración del campo magnético B, en el interior de un material
considerado solamente como conductor perfecto (es decir que sólo
presenta resistencia eléctrica igual a cero, pero no el efecto
Meissner), al pasar por la temperatura de transición.
Ahora consideremos que la transición, además de llevar la muestra a un
estado de resistencia eléctrica cero, nos indica la existencia del
efecto Meissner-Oschenfeld.
Penetración del campo magnético, B, en el interior de un material que
es un superconductor (es decir, que presenta resistencia eléctrica
igual a cero y además el efecto Meissner), al pasar la temperatura de
transición.
Es necesario señalar que, si bien existe una clara diferencia entre lo
que es un superconductor y un conductor perfecto, los únicos
conductores perfectos que se han encontrado hasta ahora en la
naturaleza son, precisamente, los superconductores. Aún no se
descubren conductores perfectos materiales con resistencia cero y sin
que presenten el efecto Meissner-Oschenfeld.
Publicado por Jhon Ender Duque Valderrama en 14:36
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