La Estructura de los superconductores

Un superconductor tiene la capacidad para conducir la electricidad sin resistencia eléctrica cuando se enfría a su temperatura crítica cerca del cero absoluto . Resistencia se refiere a la capacidad de una sustancia para resistir el paso de una corriente eléctrica . La resistividad de conductores metálicos disminuye a medida que la temperatura desciende , pero la presencia de impurezas en la estructura reticular molecular de los límites de metal que disminuyen . Una corriente eléctrica que fluye a través de un alambre superconductor sin obstrucciones puede moverse indefinidamente , sin necesidad de fuente de alimentación. Estructura de red cristalina

Los electrones en movimiento forman una corriente eléctrica , pero la resistencia a la corriente eléctrica en un conductor de resultados en un aumento de calor. Dos factores que causan oposición al flujo de la electricidad incluyen impurezas, que impiden el flujo de electrones haciendo que las colisiones y vibraciones resultantes del aumento de calentamiento que hacen que los átomos se desplacen alrededor de la red en celosía y chocan con los electrones en movimiento.

Cuando los materiales superconductores se enfrían a sus temperaturas críticas , adquieren características superconductoras en forma de estructuras de red cristalina compuesta de unidades base recurrentes . Estas estructuras han aumentado la estabilidad debido a la unión de electrones permite un flujo sin restricciones de la corriente.

Según los BCS ( Bardeen Cooper Schreiffer ) Teoría, las temperaturas súper frías ralentizar vibraciones moleculares hasta el punto donde los electrones en movimiento que forman pares viajar a través de la estructura reticular , la creación de vías de vacantes. Pares de electrones siguientes a lo largo de la ruta de acceso no estén obstruidas , y esta corriente pueden seguir fluyendo indefinidamente .
Tipo 1

Esta categoría incluye superconductor metales que muestran cierta conductividad a temperatura ambiente, pero requerir temperaturas de sobreenfriamiento para frenar las vibraciones moleculares suficientemente para facilitar el flujo de electrones sin impedimentos. Su estructura se compone de celosías de metal puro , y sus temperaturas críticas se acercan al cero absoluto ( -459,67 grados Fahrenheit ) . Aluminio , plomo, mercurio, estaño , titanio , tungsteno y zinc son los superconductores de tipo 1 .
Tipo 2

Estos semiconductores son conocidos como superconductores duros porque su transición de un estado normal a un estado superconductor es gradual . Los investigadores desarrollaron estos conductores sintéticas en laboratorios . Sus estructuras reticulares son generalmente a base de metal , incluyendo el vanadio, el tecnecio , niobio, aleaciones y compuestos metálicos . Sus temperaturas críticas requeridas son más altos , que van desde -459,67 grados a aproximadamente -211,27 grados Fahrenheit . Dentro de esta gama de temperaturas críticas , los científicos encuentran más aplicaciones prácticas para el uso científico y comercial .
Superconductores cerámicos y orgánicos

Los materiales cerámicos generalmente funcionan como aislantes , pero de alta superconductores de temperatura son materiales cerámicos con capas de óxido de cobre espaciadas intermitentemente con capas que contienen bario y otros materiales, que forman la estructura de la red típica de los superconductores . La temperatura crítica de -234,67 grados Fahrenheit da superconductores cerámicos la ventaja de que pueden operar con refrigeración de nitrógeno líquido. Los investigadores han encontrado un problema con la cerámica, ya que son difíciles de moldear en formas útiles. Esto ha retrasado la investigación indefinidamente .

conductores orgánicos son materiales compuestos de grandes moléculas orgánicas que contienen un promedio de 20 átomos . Esta categoría de superconductores moleculares incluye sales moleculares , polímeros y sistemas de carbono en formaciones puras de celosía .