Array de nanocables superconductores a temperatura elevada

Tu Papa!

[JUSTIFY]Según un artículo publicado este mes en physorg.com, científicos del Instituto Tecnológico de California (California Institute of Technology) han creado, por primera vez, un array de nanocables superconductores a temperaturas relativamente elevadas. El trabajo, publicado recientemente en Nano Letters, podría conducir a la incorporación de nanocables superconductores en las nanotecnologías emergentes.

Investigadores de todo el mundo han estado trabajando en la creación de nanocables superconductores, pero muy pocos estudios han investigado la viabilidad de los nanocables fabricados con materiales superconductores a temperaturas críticas elevadas (Tc alta) y, hasta ahora, nadie había producido unos nanocables de este tipo.

"No sabíamos si la superconductividad Tc alta se podía mantener en nanocables delgados y muy largos ni si su comportamiento seguiría los modelos de los superconductores tradicionales", señaló el químico de CalTech, James Heath, autor del trabajo. "Los materiales de Tc alta en forma de nanoestructuras también son extremadamente difíciles de fabricar porque es necesario mantener su estructura cristalina y otras propiedades y esto no es sencillo".

A menudo, los materiales de Tc alta son más deseables que los superconductores tradicionales porque funcionan a temperaturas más altas que el punto de ebullición del nitrógeno líquido (77ºK). Aunque aún demasiado frías para los estándares de diario, estas temperaturas son más fáciles de lograr en el laboratorio, porque el nitrógeno líquido, disponible en el mercado y de manejo relativamente sencillo, se puede utilizar para enfriarlas. Esto hace que los materiales de Tc alta sean más adecuados para muchas aplicaciones.

A pesar de los obstáculos, Heath y su colega Ke Xu, crearon nanocables de Tc alta utilizando un material de Tc alta muy conocido: un compuesto de óxido de cobre denominado YBCO. Los nanocables se fabricaron a partir de tiras de YBCO constituyendo arrays de hasta 400 nanocables cada uno, alineados en paralelo. Los contactos metálicos cruzaban los cables perpendicularmente de forma que se pudieran medir sus propiedades eléctricas.

Los cables apenas tienen 10 nanómetros de ancho y 200 micrómetros de largo. Su temperatura crítica, es decir, la temperatura por debajo de la cual un material se comporta como superconductor, varía en función de las dimensiones de los cables. Por ejemplo, mientras todos los cables exhiben una transición de superconducción por encima de la temperatura del nitrógeno líquido, el ancho de las temperaturas de transición se amplía a medida que disminuye el ancho de los nanocables. Por ejemplo, los cables de 10 y 15 nanómetros de ancho, se vuelven superconductores a 20ºK y 10ºK, respectivamente.

Debido a este aumento en el ancho de transición, los nanocables de Tc alta de Heath y Xu exhiben un comportamiento de resistencia normal y superconducción en un rango de temperaturas más amplio, superior a 50ºK. Esto podría ser útil en dispositivos superconductores de interferencia cuántica (SQUID) basados en nanocables, en los que las oscilaciones de resistencia causadas por la interferencia cuántica entre dos cables se utilizan para medir campos magnéticos extremadamente pequeños.[/JUSTIFY]