Superconductivitat d'alta temperatura
La superconductivitat a alta temperatura (HTS) és l'aparició de superconductivitat a temperatures relativament altes, és a dir, a temperatures sempre molt baixes, però no tan baixes com la superconductivitat a baixa temperatura (a 30°Kelvin o-240°C) descoberta el 1911.[1] El fenomen de conduir corrent elèctric sense resistència és interessant i obre perspectives. A l'inici era una capacitat més aviat teòrica perquè només es podiat realitzar en condicions de laboratori extremes, que eren cares i complicades, el que en dificultava qualsevol aplicació pràctica. És la raó per la qual científics cerquen assolir superconductivitat a temperatura més alta, i idealment, a pressió i temperatura ambient.[2] Des de la primeria del segle xxi es veuen albirar cada dia més aplicacions industrials en l'avació elèctrica, l'exploració mèdica, el transport ferroviari o els cables de transmissió.[3][4]
Segons la teoria BCS de 1957, hauria sigut impossible obtenir superconductivitat a una temperatura superior a 30°Kelvin (240°C).[6] Hi va haver una sorpresa en els cercles científics quan Karl Müller[7] i Johannes Georg Bednorz van realitzar superconductivitat, i a més en un material ceràmic considerant com un isolant: l'òxid de lantà-bari-coure (La3Ba3Cu6O14, abreujat LBCO) a 35° K (-238 °C).[8] Van rebre el Premi Nobel de física del 1987 per aquesta descoberta.[9]
Els compostos d'aquesta mena de superconductors són òxids de coure, bari i itri, anomenats genèricament YBCO, són cristalls amb l'estructura tetragonal de la perovskita i presenten anisotropia en determinades propietats superconductores. Són superconductors, a l'interior dels quals el camp magnètic pot penetrar creant tubs de flux (vòrtexs) que formen regions metàl·liques normals dins l'estructura superconductora.
El 2008 es va descobrir una nova família de superconductors a alta temperatura crítica basats en ferro i arsènic (AsFe), una la segona revolució en l'univers de la superconductivitat.[5][10]
Referències
[modifica]- ↑ Fontcuberta i Griñó, Josep «Els superconductors d'alta temperatura». Revista de Física, 9-1991, p. 5-18.
- ↑ Mourachkine, A. Room-Temperature Superconductivity [Superconductivitat a temperatura ambient] (en anglès). Cambridge (Regne Unit): Cambridge International Science Publishing, 2004. DOI 10.48550/arXiv.cond-mat/0606187. cond–mat/0606187. ISBN 1-904602-27-4.
- ↑ Pou, 2005, p. 39.
- ↑ Puig, Teresa. «Superconductors d'alta temperatura: una oportunitat essencial per a les exigències de la transició energètica». Fundació Catalana per a la Recerca i la Innovació, 01-07-2024.
- 1 2 «Superconductivitat: com són els nous superconductors d'elevada temperatura crítica?». Actualitat. Universitat de Barcelona, 4 febrer 2009.
- ↑ Bardeen, J.; Cooper, L. N.; Schrieffer, J. R. «Theory of Superconductivity» (en anglès). Physical Review, 108, 5, 01-12-1957, p. 1175–1204. DOI: 10.1103/PhysRev.108.1175.
- ↑ Keller, Hugo; Rossel, Christophe. «In Memoriam Karl Alexander Müller» (en anglès). Swiss Physical Society, 01-07-2023. [Consulta: 23 desembre 2025].
- ↑ Bednorz, J. G.; Müller, K.A. «Possible highT c superconductivity in the Ba?La?Cu?O system» (en anglès). Zeitschrift für Physik B Condensed Matter, 64, 2, 6-1986, p. 189–193. DOI: 10.1007/BF01303701.
- ↑ «Nobel Prize in Physics 1987» (en anglès). Nobel Prize Outreach, 1987. [Consulta: 24 desembre 2025].
- ↑ Wojdeł, Jacek C.; de Moreira, Ibério P. R.; Illas, Francesc «Chemical Bonding and Electronic and Magnetic Structure in LaOFeAs» (en anglès). Journal of the American Chemical Society, 131, 3, 28-01-2009, p. 906–907. DOI: 10.1021/ja808519y.
Bibliografia
[modifica]- Pou, Toni «Superconductivitat: fregant la màgia» (pdf). El Temps, 22 novembre 2005, p. 38-40.