Se denomina superconductividad a la capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica sin resistencia ni pérdida de energía en determinadas condiciones.La resistividad eléctrica de un conductor metálico disminuye gradualmente a medida que la temperatura se reduce.Al igual que el ferromagnetismo y las líneas espectrales atómicas, la superconductividad es un fenómeno de la mecánica cuántica.Pero en ciertos casos, el oro se clasifica como superconductor; por sus funciones y los mecanismos aplicados.Cuando a un superconductor de tipo II le aplicamos un campo magnético externo débil lo repele perfectamente.Si lo aumentamos, el sistema se vuelve inestable y prefiere introducir vórtices para disminuir su energía.Estos van aumentando en número colocándose en redes de vórtices que pueden ser observados mediante técnicas adecuadas.Las corrientes crean el intenso campo magnético necesario para sustentar el efecto Meissner.donde a y b son constantes que se pueden medir mediante experimentos.Sin embargo, si seguimos enfriando y el metal pasa al estado superconductor, este comportamiento cambia radicalmente: el calor específico tiene una discontinuidad en la temperatura crítica, aumentando sensiblemente, para después variar de la formaLa siguiente gráfica muestra la dependencia del calor específico recién explicada (de color azul), y, adicionalmente, muestra cómo varía la resistividad (de color verde): Nótese como el calor específico aumenta bruscamente a un valor igual a unas 2.5 veces el valor en el estado normal.Este valor es independiente del material superconductor, y está explicado en el marco de la teoría BCS.[3] En 1962 Brian David Josephson predijo que podría haber corriente eléctrica entre dos superconductores incluso si hubiera una pequeña separación entre estos, debido al efecto túnel.Y, debido a que el estado superconductor persiste hasta temperaturas más manejables, superiores al punto de ebullición del nitrógeno líquido, muchas aplicaciones comerciales serían viables, sobre todo si se descubrieran materiales con temperaturas críticas aún mayores.El montaje necesario es complejo y costoso, utilizándose en muy contadas aplicaciones como, por ejemplo, la construcción de electroimanes muy potentes para resonancia magnética nuclear.Sin embargo, en los años 80 se descubrieron los superconductores de alta temperatura, que muestran la transición de fase a temperaturas superiores a la transición líquido-vapor del nitrógeno líquido.Esto ha abaratado mucho los costos en el estudio de estos materiales y abierto la puerta a la existencia de materiales superconductores a temperatura ambiente, lo que supondría una revolución en la industria del siglo XXI.Mediante esta técnica se han logrado cables de longitudes superiores a 1 km.Si bien el fenómeno de la superconductividad es un tema abierto en física, en la actualidad hay dos enfoques fundamentales: el microscópico o mecano cuántico (basado en la teoría BCS) y el macroscópico o fenomenológico (en el cual se centra la teoría Ginzburg-Landau).Al contrario de lo que se podría pensar en principio, un superconductor se comporta de un modo muy distinto a los conductores normales: no se trata de un conductor cuya resistencia es cercana a cero, sino que la resistencia es exactamente igual a cero.Para demostrar esto vamos a suponer la hipótesis opuesta: imaginemos por un momento que un superconductor se comporta como un conductor normal.En tal caso, tendríamos que los electrones son esparcidos de alguna manera y su ecuación del movimiento sería:Suponiendo que dicho campo varía suavemente, al resolverla llegaríamos a la ley de Ohm:Esta es la idea de cómo se comportaría un conductor normal que tuviera resistencia nula.La superconductividad se puede explicar como una aplicación del Condensado de Bose-Einstein.Sin embargo, los electrones son fermiones, por lo que no se les puede aplicar esta teoría directamente.Esta teoría predice mucho mejor las propiedades de sustancias inhomogéneas, ya que la teoría BCS es aplicable únicamente si la sustancia es homogénea, es decir, si la energía de la banda prohibida es constante en el espacio.Las condiciones para aplicar la teoría son: Esta teoría predice dos longitudes características: Los superconductores se pueden clasificar en función de: Los imanes superconductores son algunos de los electroimanes más poderosos conocidos.Una serie de dispositivos Josephson se han utilizado para definir el voltio en el sistema internacional (SI).Están apareciendo nuevos mercados donde la relativa eficiencia, el tamaño y el peso de los dispositivos basados en los superconductores de alta temperatura son superiores a los gastos adicionales que ellos suponen.
