¿Por qué se observa superconductividad a baja temperatura?


Una versión muy simplificada de la superconductividad se puede explicar con un ejemplo de la vida cotidiana. Imagina que estás pasando a través de una gran multitud. ¿Qué es más fácil? ¿Moverse a través de una multitud está parado o bailando salvajemente con música? El primero ¿verdad? Es más fácil pasar a través de una multitud que no baila al azar. Esto también sucede en los metales. Cuando tiene una temperatura alta, la red atómica vibra al azar, lo que dificulta el paso de los electrones. Cuando te enfrías, la resistencia disminuye.

Incluso cuando la multitud está completamente quieta, puede ser un poco difícil caminar entre una multitud de personas. La resistencia es baja pero no cero.

En algunos metales, a bajas temperaturas, los electrones y los latice pueden unirse en una “danza” coordinada para que sea muy fácil pasar. Un electrón puede hacer vibrar un poco la red para crear una densidad de carga positiva para que el electrón que está detrás sea atraído hacia él. Este electrón posterior puede hacer el mismo truco para otro electrón, etc. De esta manera, una corriente puede funcionar sin resistencia.

Puedes imaginar esto caminando un poco con un grupo de personas a través de una multitud. El primero grita: “¡Cosas calientes por llegar!”. La multitud se abre un poco y el segundo puede pasar fácilmente. Cuando el segundo también grita lo mismo, el tercero también puede pasar fácilmente. De esta manera, las parejas de personas vinculadas pueden atravesar y no tener resistencia. En algunos metales, el mecanismo del par Cooper funciona un poco (pero no del todo, esto está demasiado simplificado) de esta manera. Algunos metales permiten estas vibraciones de celosía, otros no. Por ejemplo, en oro, plata y cobre, la celosía está tan apretada que estas interacciones entre celosías se amortiguan.

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