Historia de la Superconductividad

La historia de la superconductividad empieza en 1911 en Leiden, Países Bajos. Allí H. Kamerlingh Onnes desarrollo las primeras técnicas criogenicas para enfriar muestras hasta algunos grados por encima del cero absoluto (correspondientes a cero Kelvin, es decir, menos doscientos, setenta y tres grados centígrados). Fue el primero que consiguió llevar el helio hasta debajo de  su punto de luciefaccion (4,2ºK), abriendo así el campo de las bajas temperaturas. Al principio, Kamerlingh Onnes "monopolizó" completamente este campo, ya que Leiden fue, hasta 1923, el único lugar del mundo que disponía de helio liquido. 

En aquellas épocas se sabia que los metales tiene una resistividad que disminuye de manera prácticamente lineal con la temperatura hasta unos veinte Kelvin, y se quería saber que ocurría con esta resistividad en las proximidades del cero absoluto: ¿seguía decreciendo linealmente? ¿tendía, quizás, a un valor constante? O bien ¿ se remontaría hacia valores muy elevados, característicos de un comportamiento aislante en vez de conductor? Kamerlingh Onnes se dio cuenta muy pronto de que era necesario disponer de metales muy puros, si quería obtener resultados libres de toda ambigüedad. Eligió el mercurio, elemento que puede conseguirse con un alto grado de pureza mediante sucesivas destilaciones y que además es conductor en estado metálico. De este modo, y enfriando el mercurio a muy baja temperatura, pudo observar un fenómeno nuevo y totalmente inesperado: a una temperatura de 4,2ºK, el mercurio pasaba bruscamente a un estado en el que, repentinamente, no ofrecía resistividad alguna al paso de la corriente eléctrica. Esta transición se manifestaba por una caída muy brusca de la resistividad. Kamerlingh Onnes había descubierto la superconductividad. 

Poco después se observo que la misma transición al estado de superconductor se producía en otros metales, como el plomo o el niobio, a temperaturas criticas ligeramente mas altas. Posteriormente a partir de los años 1930, la superconductividad se observo también en cuerpos compuestos, principalmente en aleaciones intermetalicas. La elevación de las temperaturas criticas (Tc) fue prosiguiendo a lo largo de los años, con un progreso lento pero bastante regular. En 1973 la temperatura critica mas elevada fue de 23,3 Kelvin, con una aleación de niobio y germanio (Nb Ge). Trece años mas tarde la situación era la misma y la mayoría de los físicos habían acabado por convencerse de que no podía llegarse mucho mas lejos. 

En el año 1960 se demostró que el titanato de estroncio (SrTiO) se hace superconductor, pero con una temperatura de transición muy baja: 0,3 Kelvin. Posteriores estudios analizados en Rüshlikon permitieron aumentar esta temperatura critica hasta 0,8 Kelvin mediante el dopado del compuesto con niobio. 

Diez años mas tardes en 1973, D.C. Johnston y sus colegas obtuvieron un resultado mas significativo con un oxido de titanio y litio (Li-Ti-O) : una temperatura critica de 13,7 Kelvin. En 1975, A.W. Sleight y sus colaboradores observaron una transición a 13 Kelvin en un compuesto de valencia mixta: un oxido de bario y plomo dopado con bismuto (BaPbBiO). En esta formula el subíndice x indica la proporción de bismuto sustituida en el plomo. 

Desde 1986, fecha de su descubrimiento los superconductores de la temperatura relativamente elevadas plantean difíciles problemas a los teóricos. Todavía no se sabe si el mecanismo responsable del agrupamiento de los electrones por pares que esta en el origen de la superconductividad es o no similar al de los superconductores convencionales.