NeoFronteras

Estructura cristalina del BI-2212

Desde que fueran descubiertos allá a finales de los ochenta los superconductotes de alta temperatura no han dejado de desafiar a los físicos.
De hecho, todavía no existe una teoría que explique bien el origen de la superconducción de alta temperatura. El hallazgo de esta teoría supondría la posibilidad de diseñar a la medida nuevos superconductores de alta temperatura. Estos se podrían utilizar profusamente en el mundo tecnológico: líneas de alta tensión sin pérdidas, aparatos de resonancia magnética nuclear más baratos de mantener, dispositivos electrónicos para las comunicaciones, etc.
Físicos de EEUU y Japón han observado un efecto que puede ayudar a resolver el misterio. El Ybacuo y similares son cupratos (que contienen cobre) que al ser contaminados (dopados) por otros elementos se tornan superconductores a sólo unos 200 grados bajo cero (los tradicionales lo son a 270 bajo cero).
Seamus Davis de Cornell University y colaboradores han encontrado evidencias que los átomos dopantes podrían dirigir el desorden electrónico que estropea la superconducción.
La idea del dopaje es introducir cargas eléctricas extras o ausencias de las mismas (agujeros) sin menoscabo de sus propiedades.
Los autores del artículo (Science 309 1048) publicado en Science han estudiado cristales de un superconductor basado en bismuto estroncio calcio y óxido de cobre conocido como Bi-2212. Este material que es un aislante se transforma en superconductor añadiendo más átomos de oxígeno que aumenta el número de agujeros. Al estudiarlo bajo el microscopio electrónico pudieron ver que el dopante a la vez que produce la superconductividad estaría aumentando el desorden debido a la introducción de defectos. Al parecer el daño causado es diferente del producido en superconductores tradicionales.
Se podrían fabricar mejores superconductores controlando la localización de los dopantes, como de hecho muestra el aumento de la temperatura crítica (temperatura límite más allá de la cual la supercondición desaparece) del Bi-2212 hasta casi 100 Kelvin al disminuir el desorden de la capa de oxígeno-estroncio.
Estos resultados podrían ayudar a entender mejor cómo la superconducción se puede dar a lata temperatura.