Proyecto de Grado SC - Biblioteca Digital Universidad del Valle

mutua repulsión de Columnb. Los electrones forman un estado ligado llamado par
de Cooper, figura 6. Los electrones de un par de Cooper tienen espines iguales y
opuestos, de modo que constituyen un sistema de espín cero- en otras palabras
como un boson. Los bosones no obedecen el principio de exclusión, y por lo tanto,
cualquier número de pares de Cooper puede estar en el mismo estado cuántico con
la misma energía. En el estado fundamental de un superconductor (a T=0) todos los
electrones se encuentran en forma de pares de Cooper y estos están en el mismo
estado energético. En el estado superconductor, los pares de Cooper están
correlacionados de modo que actúan conjuntamente. Cuando se hace pasar a un
superconductor por una corriente eléctrica, los pares de Cooper se mueven de un
modo coherente, esto quiere decir que todos los electrones de este estado
colectivo se mueven colectivamente (Esta propiedad está ligada al hecho de que,
contrariamente a las moléculas ordinarias, los pares de Cooper se interpenetran
ampliamente). Sin embargo, no hay disipación de energía por colisiones
individuales de electrones e iones reticulares a menos que la temperatura sea lo
suficientemente elevada para romper el enlace de los pares de Cooper.
Un electrón no puede ser desviado individualmente y la resistencia eléctrica
desaparecer. Como en las moléculas ordinarias, los pares se forman porque hay una
fuerza de atracción entre los electrones. En los superconductores de baja
temperatura critica, esta atracción se debe a la interacción de los electrones con las
vibraciones de la red cristalina.
Los cuantos de estas vibraciones se llaman fonones; son los análogos de los fotones
luminosos. Pero este mecanismo particular de la atracción entre dos electrones no
es un ingrediente esencial de la teoría BCS. Se puede considerar también una
interacción en que intervengan las fluctuaciones de los momentos magnéticos de
los iones de cobre. Actualmente, hay solidas pruebas en favor de la existencia de
pares de Cooper en los superconductores de alta temperatura critica. Por contra, el
mecanismo de formación de estos pares es objeto de gran controversia.
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