Unos científicos que han estado estudiando un material que parecía perder su capacidad de conducir sin resistencia la corriente eléctrica revelan ahora que sus nuevas mediciones demuestran que el material mantiene en realidad dicha capacidad, pero pasando a ser un superconductor sólo en dos dimensiones.
Parte de la investigación ha sido llevada a cabo en el Laboratorio Nacional de Brookhaven.
La meta de la línea de investigación que este estudio ha abierto es averiguar por qué y cómo estos materiales actúan como superconductores. El objetivo práctico final sería usar ese conocimiento para desarrollar superconductores que operen a temperaturas lo bastante altas como para hacerlos útiles para aplicaciones tales como líneas de conducción eléctrica de alta eficiencia.
El concepto básico sobre el que se sustenta la superconductividad es que los electrones, que normalmente se repelen entre sí debido a que tienen cargas iguales, forman parejas para conducir sin resistencia la corriente eléctrica. Los superconductores metálicos convencionales hacen esto a temperaturas cercanas al cero absoluto (0 grados Kelvin ó 273 grados Celsius bajo cero), requiriendo de costosos sistemas de enfriamiento. Más recientemente, los científicos han descubierto materiales que se vuelven superconductores a temperaturas superiores, dando ello esperanzas sobre la posibilidad futura de crear dispositivos que operen a temperatura ambiente.
El físico John Tranquada del Laboratorio de Brookhaven, quien dirigió la investigación, y sus colegas, han estado estudiando un material estratificado compuesto por lantano, bario, cobre y oxígeno (LBCO, por las siglas de estos elementos) donde la proporción de átomos de bario con respecto a los átomos de cobre es exactamente de 1 a 8. En una gama de composiciones con niveles superiores e inferiores de bario, el LBCO actúa como un superconductor de "alta temperatura". Pero con la misteriosa proporción de 1 a 8, la temperatura de transición en la que se activa la superconductividad desciende hacia el cero absoluto.
Este material exhibe otra propiedad interesante: un patrón inusual de carga y magnetismo que numerosos teóricos habían considerado durante mucho tiempo que era incompatible con la superconductividad.
Combinando los resultados de los experimentos recientes realizados por el equipo de investigación con otras mediciones, los autores del estudio ahora consideran que existe una forma sutil de superconductividad confinada al plano bidimensional del óxido de cobre en el LBCO con la proporción antes citada de 1 a 8.
Por alguna razón, el material es incapaz de acoplar coherentemente esa superconductividad entre los planos. Es como si usted estuviera en un rascacielos donde los ascensores se hubieran averiado y no existiera escalera alguna. Podría moverse dentro del mismo piso, pero no de un piso a otro. Ese es el caso de las parejas de electrones en este material; no pueden moverse de un estrato al siguiente.
Los científicos están particularmente intrigados por esta singular forma de superconductividad bidimensional debido a que se activa a una temperatura superior a aquella en la que se activa la superconductividad tridimensional normal en otras formas del LBCO.
VÍCTOR LÓPEZ GARCÍA
