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superconductor. Éste es el campo crítico que hace que un material deje de ser superconductor y que dependa de la temperatura. Para los nuevos materiales, se espera que estos mantengan la superconductividad en intensidades de campo mayores que las que impiden la superconductividad en los materiales actualmente comerciales. Esta propiedad podría permitir la producción de imanes más ligeros de peso con fuertes campos inducidos por corrientes circulantes dentro del superconductor. La práctica actual es la inserción de hierro, con una densidad de 7.9 g/cm 3 , en el núcleo de un electroimán, donde el campo que contribuye es a lo sumo 2.2 T. Sin embargo, la intensidad del campo magnético también está limitada por la capacidad para aceptar la tensión mecánica que el campo magnético ejerce sobre las corrientes que lo producen. Sin embargo, cerca de la superficie, dentro de una distancia denominada profundidad de penetración de London, el campo magnético no es totalmente cancelado; esta región también contiene las corrientes eléctricas cuyo campo cancela el campo magnético aplicado en la mayor parte. Cada material superconductor tiene su propia profundidad de penetración característica. En los superconductores de Tipo II, la aparición de fluxones provoca que, incluso para corrientes inferiores a la crítica, se detecte una cierta disipación de energía debida al choque de los vórtices con los átomos de la red. En la figura 9 se muestra que para los superconductores de tipo II hay una aparición de un estado mixto donde el flujo del campo magnético penetra en el material en forma cuantificada. Los cuantos de flujo, llamados vórtices, bajo ciertas condiciones se ordenan formando estructuras triangulares, así como ocurre con los átomos en una red cristalina [33]. 42
Figura 9. Diagrama de fases H-T de superconductores tipo I y tipo II. Esto sucede para ciertos metales, en particular los que tienen bajas temperaturas de fusión y son mecánicamente suaves y de fácil obtención en un alto grado de pureza y libres de esfuerzos mecánicos internos, la mayoría superconductores del Tipo I o suaves. 1.8.2 Convencionales y No Convencionales Los superconductores convencionales son los materiales superconductores que se pueden explicar mediante la teoría BCS. Y se tienen los superconductores no convencionales en donde los pares de Cooper no se forman únicamente por la interacción electrón-fonón. La importancia de este criterio de clasificación se basa en que existe una teoría, la teoría BCS, que explica con éxito las propiedades de los superconductores convencionales desde 1957, mientras que no hay aún una teoría satisfactoria que explique los superconductores no convencionales. Para estudiar los superconductores no convencionales se suele emplear la teoría Ginzburg-Landau, que sin embargo es una teoría macroscópica. El estudio riguroso de los superconductores no convencionales es un problema no resuelto en física. En la mayoría de los casos, los superconductores de tipo I son a su 43
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