Tuesday, January 08, 2008

SUPERCONDUCTIVITY EXPLAINED



Without superconductivity, would not be possible the existence of cryogenic thermometers, the splendid body images obtained by MRI, pigment separators , etc. The superconductivity (quantum phenomenon) is the flow of electrons without any resistance, concomitant to the drop in temperature to levels close to absolute zero. The electric current persists indefinitely, without additional sources of power. With the exception of gold, silver and ferromagnetic metals, a large number of metals are superconducting. The superconductivity was discovered in 1911 by Heike Kamerlingh Onnes, noting that electrical resistance of mercury dissapeear suddenly, when it was cooled close to absolute zero. Subsequently, Walter Meissner and Robert Ochsenfeld, discovered that the value of a magnetic field, inside of a superconductor was zero (Meissner effect), when reached values close to absolute zero. It was obvious that without resistance would exist the possibility of creating machines with perpetual motion.


3 1955: Leon N. Cooper (Institute for Advanced Study / Princeton), John Bardeen (Lab Bell, inventor of the transistor) and the physics student Robert Schrieffer. They created a microscopic explanation of superconductivity (BCS theory), which won the Nobel Prize in 1972. The BCS theory, arguia that drivers normal electrical resistance nacia because electrons carry the current, clashed against atoms nearby. In the case of superconductivity, the decrease in temperature allowed by phenomena of repulsion / attraction loads and solid enlazamientos pairs of electrons travel to these without colliding against atoms. Later a) descubririan differences between energy levels, top and bottom of superconductivity, keeping trapped b) that the temperature of cooling required varied atoms were heavy or light c) that the weight of the atoms was not important to generate resistance d) that the electrons are negatively charged repelian and that the atomic nucleos with positively charged, electrons attracted (1955, David Pines) e) that the atoms heavier, tenian a slower acceleration f) single electrons upper level were significant (apart from attracting electrons, which were grouped in pairs revoloteaban quite separate one another. Dr.Cooper) g) that pairs lectrones, coalescian a lucky bunch of great energy that prevented the removal of one of the pairs electrons (Dr. Schrieffer). In 1986 he discovered the high-temperature superconductors (working with high and low temperatures), which states that its pull, not from the atomic nucleos, but of the tiny atomic magnetic poles.

Sin la superconductividad, no existirian los termómetros criogénicos, las espléndidas imágenes corporales obtenidas mediante resonancia magnética, separadores de particulas pigmentarias, etc. La superconductividad (fenómeno cuántico), es el flujo de electrones, sin resistencia alguna, concomitante al descenso de la temperatura hasta niveles cercanos al zero absoluto. La corriente eléctrica persiste indefinidamente, sin fuentes adicionales de poder. Con la sola excepción de del oro, la plata y los metales ferromagnéticos, un importante número de metales, son superconductores. La superconductividad fué descubierta en 1911, por Heike Kamerlingh Onnes, al observar que la resistencia eléctrica del mercurio desparecia subitamente, cuando era enfriado a niveles cercanos al zero absoluto. Posteriormente, Walter Meissner y Robert Ochsenfeld, descubrieron que el valor de un campo magnético, al interior de un superconductor era zero (Efecto Meissner), cuando alcanzaba valores cercanos al zero absoluto. Era evidente, que sin resistencia de por medio existia la posibilidad de crear máquinas, con movimiento perpetuo.


3 cientificos contribuyeron a explicar la superconductividad, a partir de 1955 : Leon N. Cooper (Institute for Advanced Study/Princeton), John Bardeen (Lab Bell, inventor del transistor) y el estudiante de fisica Robert Schrieffer. Ellos, crearon una explicacion microscópica de la superconductividad (B.C.S. theory), con la cual ganaron el Premio Nobel en 1972. La teoria B.C.S., arguia que en los conductores normales, la resistencia eléctrica nacia porque los electrones portadores de la corriente, chocaban contra atomos cercanos. En el caso de los superconductores, el descenso de la temperatura permitia mediante fenómenos de repulsión/atracción de cargas y sólidos enlazamientos de pares de electrones, viajar a estos, sin chocar contra átomos.


Mas tarde a) se descubririan diferencias entre los niveles energéticos, superior e inferior de los superconductores, manteniendolos atrapados b) que la temperatura de enfriamiento necesaria, variaba según fuesen atomos pesados o ligeros c) que el peso de los atomos no era importante para generar resistencia d) que los electrones con carga negativa se repelian y que los nucleos atomicos con carga positiva, atraian electrones (1955, David Pines) e) que los atomos mas pesados, tenian una aceleracion mas lenta f) que solo los electrones del nivel superior eran los importantes (aparte de atraer electrones, se agrupaban en pares que revoloteaban bastante separados entre si. Dr.Cooper) g) que los pares de lectrones, coalescian en una suerte de gran racimo energético que impedia el alejamiento de uno de los pares de electrones (Dr Schrieffer). En 1986 se descubrieron los superconductores de altas temperaturas (trabajan con altas y bajas, temperaturas), de los que se dice que su fuerza de atracción, no proviene de los nucleos atómicos, sino de los diminutos polos magnéticos atómicos.

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