Supraconductividad: este descubrimiento podría redefinir nuestra comprensión de la electricidad ⚡

La búsqueda de la supraconductividad a alta temperatura sigue cautivando a los científicos. Avances recientes ofrecen una nueva luz sobre un fenómeno hasta ahora poco comprendido.

La supraconductividad es un estado en el cual la electricidad circula sin resistencia. Esto significa que no se pierde energía en forma de calor, un sueño para las aplicaciones energéticas. Descubierto en 1911 con mercurio ultrafrío, este fenómeno se encuentra en una variedad de materiales.


Los superconductores se dividen en dos tipos: los de tipo I, como el plomo, y los de tipo II, como los cupratos. Estos últimos presentan un potencial de aplicación más amplio, funcionando a temperaturas más elevadas y resistiendo campos magnéticos.

Sin embargo, los cupratos no son fáciles de comprender. Aunque la teoría BCS (Bardeen-Cooper-Schrieffer) explica la superconductividad en los metales tradicionales, fracasa frente a la complejidad de los cupratos. Estos materiales muestran comportamientos extraños, como los famosos arcos de Fermi.

Los arcos de Fermi ilustran las direcciones privilegiadas de los movimientos de los electrones. Estas sorprendentes curvas son representativas de los comportamientos atípicos de los electrones en los cupratos. Esta restricción direccional dificulta los modelos teóricos habituales.

Un avance importante proviene de un equipo de la Universidad Técnica de Viena. Gracias a técnicas innovadoras, han podido visualizar estos arcos utilizando láseres. Esto permitió elaborar modelos teóricos que aclaran estas interacciones.


Los investigadores destacaron que las interacciones magnéticas, en particular el antiferromagnetismo, son esenciales para comprender el comportamiento de los electrones en los cupratos. En este fenómeno, los momentos magnéticos de los átomos no se alinean en la misma dirección, sino de manera alternada. Esta disposición recuerda a un tablero de ajedrez, donde cada casilla representa un átomo y las orientaciones magnéticas alternan entre dos direcciones opuestas.

Concretamente, esto significa que si un átomo tiene su momento magnético orientado hacia arriba, el átomo vecino lo tendrá orientado hacia abajo, y así sucesivamente. Esta configuración crea un campo magnético complejo a escala microscópica, que influye en el movimiento de los electrones. Estas interacciones antiferromagnéticas generan restricciones sobre los estados cuánticos que los electrones pueden ocupar, limitando su movimiento a direcciones específicas.

Así, la forma en que estos momentos magnéticos interactúan condiciona la dinámica electrónica dentro de los cupratos, contribuyendo a la aparición de los arcos de Fermi observados en estos materiales.

Este avance abre el camino a nuevas investigaciones sobre materiales que presentan propiedades no convencionales. Al comprender mejor los arcos de Fermi, se vuelve posible considerar aplicaciones innovadoras, por ejemplo, en el campo de los sistemas energéticos y las computadoras cuánticas.

La supraconductividad, con sus vastas implicaciones, podría transformar nuestra relación con la energía y la tecnología. El futuro quizás nos depare descubrimientos impresionantes en este ámbito.