Resistividad cero

En nuestro segundo artículo del especial sobre superconductores, os explicamos por qué estos materiales, por debajo de su temperatura crítica, tienen resistividad cero a la corriente eléctrica.

La superconductividad es un fenómeno cuántico que se manifiesta en estado macroscópico. La principal teoría que explica este fenómeno sugiere la formación de “Pares de Cooper” : dos electrones de spín y momento opuesto se ven débilmente atraídos a pesar de tener la misma carga. Sí hombre, y esto ¿cómo es posible? pero si cualquier cantamañanas sabe que los polos opuestos se atraen y los iguales se repelen.

Consideraremos que la red cristalina está formada por iones de carga positiva y que los electrones son un flujo que circula a través de ella. El primer electrón del par pasa a través de la red y, debido a la atracción electrostática que siente por los cationes que forman la red cristalina, se produce una distorsión. Los cationes se sienten atraídos por él y se desplazan de su lugar en la red cristalina. Como su masa es mucho mayor, tardan más en volver a su posición que lo que le cuesta al segundo electrón del par pasar a su lado, por lo que se beneficia del “camino que le va abriendo” el primero.

La importancia de la temperatura radica en que, cuando es alta, las moléculas están excitadas térmicamente y la red vibra, por lo que los electrones no tienen “pista libre” y se producen choques que destruyen la conducción eléctrica, que es lo que sucede en los cables de cobre normales: hay resistencia al paso de corriente. Sin embargo, cuando la temperatura es muy baja, los átomos están fijos en la red y los electrones pueden moverse con mucha más facilidad.

Se han realizado experimentos en los que una corriente eléctrica fluye en una espiral de cable superconductor y puede persistir indefinidamente sin fuente de alimentación. En dos años, la corriente eléctrica sólo había disminuido en torno a una cuatrillonésima parte de su valor (10^-24)

Si os quedan dudas, preguntados en Formspring, os contestaremos pronto.