No tan elemental, mi querido electrón

Artículo publicado por Zeeya Merali el 18 de abril de 2012 en Nature News

La partícula fundamental se “divide” en cuasipartículas, incluyendo el nuevo “orbitón”.

En una hazaña de maestría técnica, los físicos de materia condensada han logrado detectar el esquivo tercer constituyente de un electrón – el “orbitón”. El logro podría ayudar a resolver un antiguo misterio sobre el origen de la superconductividad de alta temperatura, y ser de ayuda para la construcción de computadores cuánticos.

Los electrones aislados no pueden dividirse en componentes mayores, dándoles la designación de partícula fundamental. Pero en la década de 1980, los físicos predijeron que los electrones de una cadena unidimensional de átomos podrían dividirse en tres cuasipartículas: un “holón” que porta la carga del electrón, un “espinón” porta su espín (una propiedad cuántica intrínseca relacionada con el magnetismo) y un “orbitón” que porta su posición1.

Electrón danzante © by Owl Dreams

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El ITER esquiva el problema de los cables superconductores

Artículo publicado por Daniel Cleryon el 27 de febrero de 2012 en Science News

Parece que se ha resuelto un obstáculo potencial que amenazaba con retrasar la construcción del enorme reactor de fusión ITER – un proyecto internacional con sede en Cadarache, Francia. Las pruebas del año pasado, sobre muestras de cable superconductor en los imanes de la instalación, indicaban que el cable duraría apenas una décima parte del tiempo requerido. Esto desató una carrera por descubrir el problema e identificar una nueva configuración del cableado que funcionase. Recientes pruebas en una instalación de campos magnéticos de alta potencia en Suiza demostraron que los ingenieros habían tenido éxito. “Ésto demuestra claramente que hay una solución que funciona”, dice Neil Mitchell, director de la división de imanes del ITER.

Mantener en su sitio el plasma de 150 millones de grados Celsius en el corazón de la máquina requiere de enormes y potentes electroimanes hechos de cables superconductores. Los cables que fallaron el año pasado estaban fabricados con niobio-estaño y estaban destinados al solenoide central – una espiral en el mismo centro de la máquina que actúa para crear una corriente de plasma alrededor del reactor en forma de rosquilla. El solenoide requerirá casi 36 kilómetros de cable superconductor y, una vez completo, pesará casi 1000 toneladas.

Modelo de reactor de fusión by Moe_

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Cómo los superconductores pueden detectar ondas gravitatorias

Artículo publicado el 15 de noviembre de 2011 en The Physics ArXiv Blog

Barras de metal superconductor podrían revolucionar la detección de ondas gravitatorias.

Las ondas gravitatorias son vibraciones en el tejido del espacio-tiempo. Están entre los fenómenos más apasionantes del universo, debido a que se generan mediante procesos exóticos, tales como colisiones entre agujeros negros e incluso en el momento de la propia creación, el Big Bang.

Por lo que encontrar una forma de estudiarlas es un tema importante para los astrónomos.

Ondas gravitatorias © by NASA Goddard Photo and Video

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Teoría gravitatoria reproduce la circuitería superconductora

Artículo publicado por Don Monroe el 3 de junio de 2011 en la web Physical Review Focus

Durante una década, los teóricos han estado explorando una sorprendente relación matemática entre las ecuaciones que describen dos situaciones aparentemente diferentes – una que implica el espacio-tiempo curvado, y la otra a sistemas de muchas partículas interactuantes. En la edición del 3 de junio de Physical Review Letters un equipo usa esta conexión para reproducir matemáticamente la operación de un dispositivo superconductor estándar conocido como unión Josephson a partir de las ecuaciones del espacio-tiempo curvado. Aunque los resultados aún no han revelado ninguna sorpresa sobre los superconductores, aumentan la confianza en conclusiones que los teóricos podrían obtener a partir de otros sistemas de materia condensada.

Espacio-tiempo

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Superconductividad de ninguna parte

Artículo original publicado por Jon Cartwright el 29 de marzo de 2011 en physicsworld.com

En apenas una semana, los científicos celebrarán el centenario de la superconductividad: El descubrimiento, en 1911, de que algunos materiales enfriados casi al cero absoluto permiten que la carga eléctrica fluya sin resistencia. Pero ahora un físico cree que la superconductividad puede aparecer cuando no hay ni siquiera un material.

De acuerdo con Maxim Chernodub de la Universidad François-Rabelais de Tours en Francia, la superconductividad puede aparecer – siempre que haya un potente campo magnético – en el vacío del espacio. Si Chernodub está en lo cierto, el fenómeno podría explicar el origen del extenso patrón de campos magnéticos que vemos en el cosmos. “Esta superconductividad del vació sugerida es muy inusual”, comenta. “Tiene algunas locas propiedades que no existen en los superconductores ‘normales’”.

Colisiones en CMS

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Agujeros negros: ¿Un modelo para los superconductores?

Los agujeros negros son unos de los objetos más pesados del universo. Los electrones están entre los más ligeros. Ahora, los físicos Robert G. Leigh y Philip Phillips junto con el becario de posdoctorado Mohammad Edalati y el estudiante graduado Ka Wai Lo de la Universidad de Illinois han demostrado cómo los agujeros negros cargados pueden usarse como modelo de comportamiento de electrones que interactúan en superconductores no convencionales.

“El contexto de este problema es la superconductividad de alta temperatura”, dice Phillips. “Uno de los grandes problemas por resolver en la física, es el origen de la superconductividad (un estado de conducción con una resistencia cero) en la cerámica de óxido de cobre descubierta en 1986”. Los resultados de la investigación del grupo se publican on-line el 1 de marzo en la revista Physical Review Letters y el 25 de febrero en Physical Review D.

Agujero negro

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Los físicos explican por qué los superconductores no producen supercorrientes

SuperconductorCuando los superconductores de alta temperatura se anunciaron por primera vez a finales de la década de 1980, se pensaba que éstos podían dar lugar a trenes magnéticos ultra-eficientes y otras tecnologías revolucionarias.

Eso no pasó. Ahora, un científico de la Universidad de Florida forma parte de un equipo de investigadores para explicar el porqué.

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