INVESTIGACIÓN SOBRE LOS SUPERCONDUCTORES NO CONVENCIONALES. CÁTEDRAS MOSHINSKY

Resumen

LUIS ANTONIO PÉREZ LÓPEZ, INVESTIGADOR TITULAR DEL INSTITUTO DE FÍSICA (IF),  ESTUDIA LA SUPERCONDUCTIVIDAD NO CONVENCIONAL, TAMBIÉN LLAMADA DE ALTA TEMPERATURACRÍTICA, PARA DAR RESPUESTA A UNO DE LOS GRANDES PROBLEMAS EN ESA ÁREA: CONOCER EL ORIGEN DE LA FORMACIÓN DE PARES DE ELECTRONES EN LOS NUEVOS SUPERCONDUCTORES. ÉSTA, EXPLICÓ, ES UN ESTADO DE LA MATERIA QUE SE PRODUCE CUANDO EN ALGUNOS MATERIALES QUE ESTÁN POR DEBAJO DE CIERTA TEMPERATURA, LLAMADA CRÍTICA (TC), LOS ELECTRONES FORMAN PARES Y PERMITEN LA CONDUCCIÓN DE ELECTRICIDAD SIN RESISTENCIA. HAY DOS CLASES DE SUPERCONDUCTORES: LOS CONVENCIONALES O DE BAJA TEMPERATURA CRÍTICA (DE ENTRE UNOS CUANTOS KELVIN HASTA 23) Y LOS NO CONVENCIONALES O ANISOTRÓPICOS, ENTRE LOS QUE SE ENCUENTRAN LOS DE ALTA TEMPERATURA CRÍTICA (POR ARRIBA DE LOS 77 KELVIN). EL PROBLEMA ES QUE ESAS TEMPERATURAS CRÍTICAS SON MUY BAJAS, GENERALMENTE MENOS DE 200 GRADOS CENTÍGRADOS, Y PARA QUE LOS MATERIALES TUVIERAN APLICACIONES PRÁCTICAS EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN SE TENDRÍAN QUE ENFRIAR, LO QUE RESULTARÍA MÁS COSTOSO QUE LA GANANCIA AL TRANSPORTAR CORRIENTE ELÉCTRICA SIN RESISTENCIA, DETALLÓ EL FÍSICO. LA NATURALEZA DE LA SUPERCONDUCTIVIDAD EN AMBOS CASOS PARECE SER DIFERENTE Y “AÚN NO HAY CONSENSO ENTRE LA COMUNIDAD CIENTÍFICA EN TORNO AL MECANISMO QUE DA ORIGEN A LA FORMACIÓN DE PARES DE ELECTRONES EN LOS NO CONVENCIONALES”, INDICÓ. GANADOS DE UNA DE LAS CÁTEDRAS MARCOS MOSHINSKY 2015 CON EL PROYECTO FÍSICA DE SISTEMAS DE BAJA DIMENSIONALIDAD, EL ESPECIALISTA ESPECIFICÓ QUE EN CADA CASO LA BRECHA TIENE CIERTAS SIMETRÍA: EN LOS CONVENCIONALES ES ESFÉRICA, Y EN LO NOS CONVENCIONALES PRESENTA NODOS, ES DECIR, “DIRECCIONES A LO LARGO DE LAS CUALES HAY BRECHA”. EL MECANISMO ESENCIAL POR EL QUE ESTOS MATERIALES TRANSPORTAN CORRIENTE ELÉCTRICA ES QUE FORMAN PARES DE ELECTRONES; “ES CURIOSO QUE DOS DE ELLOS, QUE TIENEN CARGAS OPUESTAS, SE ATRAIGAN Y FORMEN UN PAR. ESO NO OCURRE EN EL ESPACIO VACÍO”. A DIFERENCIA DE LOS CONVENCIONALES, DONDE SE CONOCE QUE LA ATRACCIÓN DE ELECTRONES SE DEBE AL INTERCAMBIO DE FONONES, EN LOS OTROS SE DESCONOCE EL MECANISMO QUE DA LUGAR A LA FORMACIÓN DE PARES. “EN LOS ÚLTIMOS AÑOS HEMOS TRABAJADO UN MODELO QUE PERMITE ENTENDER, DENTRO DE UN MISMO MARCO TEÓRICO, LAS DIFERENTES SIMETRÍAS DE BRECHA SUPERCOMPUTADORA QUE SE OBSERVAN EN LA NATURALEZA, Y A PARTIR DE ÉL PODEMOS INVESTIGAR, POR EJEMPLO, EL COMPORTAMIENTO TERMODINÁMICO DE ESTOS MATERIALES”. PÉREZ LÓPEZ Y SUS COLABORADORES HAN INICIADO EL ESTUDIO TEÓRICO DEL EFECTO DE UN CAMPO MAGNÉTICO SOBRE LAS PROPIEDADES TERMODINÁMICAS DE LOS SUPERCONDUCTORES. EFECTUARLO PERMITIRÍA COMPARA LAS PREDICCIONES DEL MODELO CON LA PRUEBA, Y ASÍ, EN PRINCIPIO, DILUCIDAR CUÁL ES EL MECANISMO FÍSICO QUE DA ORIGEN A LA FORMACIÓN DE PARES DE ELECTRONES. OTRA PARTE DEL PROYECTO DE PÉREZ, GANADOR DEL PREMIO CREADO PARA RECONOCER E IMPULSAR A JÓVENES ACADÉMICO, CONSISTE EN ANALIZAR TEÓRICAMENTE CÚMULOS ATÓMICOS Y NANOALAMBRES SEMICONDUCTORES. AQUÍ “PROPONEMOS INVESTIGAR CÓMO LA PASIVIDAD SUPERFICIAL, CON DIFERENTES TIPOS DE ELEMENTOS O MOLÉCULAS, PUEDE MODIFICAR LAS PROPIEDADES ELECTRÓNICAS Y MECÁNICAS, Y ASÍ PODER DISEÑAR MATERIALES ESPECÍFICOS PARA CIERTAS APLICACIONES”. PARA PÉREZ OBTENER LA CÁTEDRA, QUE LLEVA EL NOMBRE DE UNO DE LOS PILARES DE LA FÍSICA EN MÉXICO, NO ES SÓLO UN APOYO ECONÓMICO PARA REALIZAR SU TRABAJO ACADÉMICO, SINO ADEMÁS UN GRAN HONOR, Y RECORDÓ QUE AUNQUE NO TUVO LA FORTUNA DE SER SU ALUMNO, DURANTE SU DOCTORADO SE ACERCÓ A ÉL PARA DISCUTIR DUDAS SOBRE MECÁNICA CUÁNTICA, Y SIEMPRE SE MOSTRÓ AMABLE Y RECEPTIVO PARA LA DISCUSIÓN ACADÉMICA.