Seg\u00fan un art\u00edculo publicado este mes en physorg.com, cient\u00edficos del Instituto Tecnol\u00f3gico 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, podr\u00eda conducir a la incorporaci\u00f3n de nanocables superconductores en las nanotecnolog\u00edas emergentes. <\/p>\n
Investigadores de todo el mundo han estado trabajando en la creaci\u00f3n de nanocables superconductores, pero muy pocos estudios han investigado la viabilidad de los nanocables fabricados con materiales superconductores a temperaturas cr\u00edticas elevadas (Tc alta) y, hasta ahora, nadie hab\u00eda producido unos nanocables de este tipo. <\/p>\n
\u00abNo sab\u00edamos si la superconductividad Tc alta se pod\u00eda mantener en nanocables delgados y muy largos ni si su comportamiento seguir\u00eda los modelos de los superconductores tradicionales\u00bb, se\u00f1al\u00f3 el qu\u00edmico de CalTech, James Heath, autor del trabajo. \u00abLos materiales de Tc alta en forma de nanoestructuras tambi\u00e9n son extremadamente dif\u00edciles de fabricar porque es necesario mantener su estructura cristalina y otras propiedades y esto no es sencillo\u00bb. <\/p>\n
A menudo, los materiales de Tc alta son m\u00e1s deseables que los superconductores tradicionales porque funcionan a temperaturas m\u00e1s altas que el punto de ebullici\u00f3n del nitr\u00f3geno l\u00edquido (77\u00baK). Aunque a\u00fan demasiado fr\u00edas para los est\u00e1ndares de diario, estas temperaturas son m\u00e1s f\u00e1ciles de lograr en el laboratorio, porque el nitr\u00f3geno l\u00edquido, disponible en el mercado y de manejo relativamente sencillo, se puede utilizar para enfriarlas. Esto hace que los materiales de Tc alta sean m\u00e1s adecuados para muchas aplicaciones. <\/p>\n
A pesar de los obst\u00e1culos, Heath y su colega Ke Xu, crearon nanocables de Tc alta utilizando un material de Tc alta muy conocido: un compuesto de \u00f3xido 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 met\u00e1licos cruzaban los cables perpendicularmente de forma que se pudieran medir sus propiedades el\u00e9ctricas.<\/p>\n
Los cables apenas tienen 10 nan\u00f3metros de ancho y 200 micr\u00f3metros de largo. Su temperatura cr\u00edtica, es decir, la temperatura por debajo de la cual un material se comporta como superconductor, var\u00eda en funci\u00f3n de las dimensiones de los cables. Por ejemplo, mientras todos los cables exhiben una transici\u00f3n de superconducci\u00f3n por encima de la temperatura del nitr\u00f3geno l\u00edquido, el ancho de las temperaturas de transici\u00f3n se ampl\u00eda a medida que disminuye el ancho de los nanocables. Por ejemplo, los cables de 10 y 15 nan\u00f3metros de ancho, se vuelven superconductores a 20\u00baK y 10\u00baK, respectivamente. <\/p>\n
Debido a este aumento en el ancho de transici\u00f3n, los nanocables de Tc alta de Heath y Xu exhiben un comportamiento de resistencia normal y superconducci\u00f3n en un rango de temperaturas m\u00e1s amplio, superior a 50\u00baK. Esto podr\u00eda ser \u00fatil en dispositivos superconductores de interferencia cu\u00e1ntica (SQUID) basados en nanocables, en los que las oscilaciones de resistencia causadas por la interferencia cu\u00e1ntica entre dos cables se utilizan para medir campos magn\u00e9ticos extremadamente peque\u00f1os. <\/p>\n