Saltar al contenido
CurioSfera Ciencia

Superconductor monocristalino | Características y aplicaciones

Los superconductores monocristalinos son un tipo de superconductor de alta temperatura crítica que permite trabajar a temperaturas próximas a 0°C. Se caracterizan por estar construidos con una sola capa cristalina. En CurioSfera-Ciencia.com, te explicamos qué es un conductor monocristalino, sus características, quién lo inventó y sus aplicaciones.

No te pierdas qué es el láser

Principio de la superconducción

Toda corriente de electrones que circula a través de un material conductor experimenta una pér­dida de energía, Esto es ocasionado por los choques de los electrones (que forman parte de los átomos) con­tra los elementos de las redes cristalinas que atraviesan.

La dis­minución de velocidad del flujo de electrones varía en función de la configuración de estas redes. Pero en condiciones normales, ocasiona siempre una pérdida proporcional al desprendimiento de calor, como explica el princi­pio de la transformación de la energía.

Origen del superconductor monocristalino

En la década de 1980, un renovado interés hacia el fenóme­no de la superconductividad condujo al descubrimiento de una serie de materiales que, a muy bajas temperaturas, no oponían resistencia al paso de los electrones (ver historia de los superconductores).

El fenómeno, que obe­dece sencillamente a una modificación en la configuración de las redes, había sido descubierto en 1911 por el holandés Heike Kamerlingh Onnes, pero durante casi medio siglo no pasó de ser una curiosidad de laboratorio sin aplicaciones prácticas aparentes.

En efecto, el coste del procedi­miento necesario para obtener temperaturas cercanas al cero absoluto (- 273°C), muy elevado, no compensaba su rentabilidad eléc­trica. Más tarde, en 1987, la aparición de materiales con propieda­des superconductoras a temperaturas bastante superiores al cero absoluto estimuló las investigaciones en este campo. Se denominaron superconductores de temperatura crítica elevada.

Ello condujo al descubrimiento de las propieda­des superconductoras de ciertos materiales, particularmente algu­nos óxidos cuprosos. Propiedades tanto más interesantes cuanto se manifestaban a temperaturas próximas a los 0°C e incluso su­periores. Este descubrimiento reportaría casi inmediatamente un premio Nobel a sus autores, los suizos Bednorz y Müller.

La invención del superconductor monocristalino

Uno de los problemas que ha­bían puesto de manifiesto los es­tudios sobre la superconductividad estaba relacionado con el grosor de los materiales super­conductores. En efecto, unos ma­teriales formados por varias capas tienden a disipar la energía con mayor facilidad que los mate­riales constituidos por una sola capa cristalina.

Partiendo de este hecho, los laboratorios Fujitsu, pertenecientes a la firma japonesa del mismo nombre, desarrollaron una técnica de fabricación de cris­tales superconductores cuyo gro­sor se reducía a una única capa cristalina (de ahí que se deno­minen monocristales) que vienen a medir un tercio de micra.

Aplicaciones de los superconductores monocristalinos

El ma­terial en cuestión, que puede ser utilizado en la fabricación de componentes electrónicos, es un compuesto de bismuto, estroncio, calcio, cobre y oxígeno y pertene­ce al grupo de los materiales cerá­micos.

En electrónica, un mate­rial de estas características permi­te fabricar grandes circuitos integrados con una pérdida de ener­gía mínima y una velocidad hasta ahora no igualada.

Asimismo, permite construir aparatos de medición ultrasensibles, como los S.Q.U.I.D. (Superconducting Quntum lnterference Device), capaces de medir variaciones muy sutiles del campo magnético.

Para finalizar, no te pierdas el origen e historia de los superconductores

¿Quieres saber más sobre ciencia?

Desde CurioSfera-Ciencia.com, esperamos que este artículo científico titulado Qué es un superconductor monocristalino y sus características, te haya sido de utilidad.

Para leer más información similar, puedes visitar la categoría de ciencia. También puedes preguntar tus dudas a nuestro buscador.

Y recuerda, si te ha gustado puedes compartirlo en redes sociales, darle un «me gusta», dejarnos un comentario o seguirnos en nuestra página de ciencia de Facebook. 🙂

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.