Este efecto, que había sido sugerido por Cooper en 1961, consiste en que las propiedades superconductoras de las películas metálicas delgadas pueden verse seriamente afectadas por el contacto directo con otros metales: si tenemos capas delgadas de material superconductor depositadas sobre un metal en estado normal podrían pasar al estado normal a pesar de estar a una temperatura inferior a la temperatura crítica y en ausencia de un campo magnético (que, como hemos visto, puede destruir el estado superconductor). Recíprocamente, si tenemos capas delgadas de material en estado normal depositadas sobre un material en estado superconductor podrían pasar al estado superconductor.
Los primeros experimentos que verificaron la existencia del efecto de proximidad fueron realizados por Meissner entre 1958 y 1960, quién encontró que una película de cobre depositada sobre estaño (encontrándose el estaño en estado superconductor) se volvía superconductora.
El argumento intuitivo para justificar la aparición del efecto de proximidad puede expresarse de la siguiente manera. Como explicó Cooper en 1961, es necesario distinguir entre el alcance de la interacción atractiva entre electrones y la distancia sobre la cual, como un resultado de esta interacción, los electrones están correlacionados en pares de Cooper. El alcance de la interacción atractiva es muy corto, del orden de 1 angstrom (del orden del tamaño de la celda unitaria en la red cristalina). La distancia de correlación para los pares de Cooper es del orden de 104 angstroms (o 10-4 cm). En virtud de esta longitud de coherencia grande para los pares de Cooper, éstos pueden extenderse considerablemente dentro de una región en la cual la interacción entre electrones no es atractiva. Así, cuando una película delgada de material superconductor está en contacto con una película de material en estado normal, la formación de pares de Cooper puede extenderse a ambas capas.
Es interesante hacer notar que las teorías existentes sobre el efecto de proximidad sólo dan una concordancia cualitativa con los resultados experimentales.
También hay bastantes dificultades en lo que se refiere a la parte experimental del efecto de proximidad. Por una parte, es difícil obtener a nivel microscópico fronteras bien definidas entre los metales. Depositar películas delgadas a la temperatura ambiente puede llevar a que se produzca algo de difusión de un material en el otro y la formación de aleaciones si los materiales no se seleccionan adecuadamente. Por otra parte, depositar películas delgadas a bajas temperaturas dificulta mucho la determinación precisa del espesor de ellas.
Omar Caballero
EES
Seccion 1
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