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Temperatura critica

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La temperatura critica es la temperatura limite por encima de la cual un gas miscible no puede ser licuado por compresion. Por encima de esta temperatura no es posible condensar un gas aumentando la presion . A esta temperatura critica, si ademas se tiene una presion critica (la presion de vapor del liquido a esta temperatura), se esta en el punto critico de la sustancia.

La temperatura critica es caracteristica de cada sustancia. Las sustancias a temperaturas superiores a la critica tienen un estado de agregacion tipo gas, que tiene un comportamiento muy parecido al de un gas ideal .

Uso en superconductividad [ editar ]

Relacion entre las temperaturas criticas y campos magneticos criticos en el cero absoluto para 24 superconductores de baja temperatura. [ 1 ] [ 2 ]

En superconductividad es la temperatura T c a partir de la cual, si se sigue enfriando la sustancia, el material se vuelve superconductor ; es decir, deja de tener resistencia electrica alguna.

Por lo general esta relacionada con el campo magnetico critico H c (T) . Debido a ello se podria decir que la temperatura critica va siendo cada vez inferior segun aumenta el campo magnetico critico. Sin embargo, para evitar cierto grado de confusion, se suele tomar la temperatura critica como una constante que depende del material (y que es igual a la temperatura a la que se produce el cambio de fase en ausencia de campo magnetico), tomandose el campo magnetico critico como una funcion dependiente de la temperatura.

En el caso de los superconductores de tipo II se pueden considerar dos temperaturas criticas: T c1 y T c2 , tales que T c1 < T c2 . La muestra se halla en estado superconductor cuando esta a una temperatura T < T c1 , y en estado normal cuando su temperatura es T > T c2 . Si la temperatura esta entre ambas temperaturas criticas, el material se encuentra en un estado intermedio (tambien conocido como estado mixto) en el que conviven electrones en estado superconductor y electrones en estado normal.

Como se puede observar en la grafica, hay una cierta correlacion entre la temperatura critica y el campo magnetico critico en el cero absoluto , de modo que cuando la T c es baja, el H c (T) tambien es bajo, y viceversa.

He aqui la temperatura critica de algunos superconductores [ 3 ] ​ (por definicion, en ausencia de campo magnetico , como se explica mas arriba) en orden descendente:

Sustancia T c ( K ) estructura cristalina
YBCO (YBa 2 Cu 3 O 7 ) variable, maximo: 95 K [ 4 ] cubica - estructura de perovskita
Diboruro de magnesio (MgB 2 ) 39 [ 5 ] hexagonal - estructura del grafito
Plomo (Pb) 7.196 cubica centrada en las caras
Lantano (La) 4.88 hexagonal
Tantalio (Ta) 4.47 cubica centrada en el cuerpo
Mercurio (Hg) 4.15 romboedrico
Estano (Sn) 3.72 tetragonal
Indio (In) 3.41 tetragonal

Vease tambien [ editar ]

Referencias [ editar ]

  1. Kittel, Charles (1996). Wiley , ed. Introduction to Solid State Physics (7ª Edicion edicion). pp. capitulo 12.  
  2. Dr. Rod Nave. ≪Superconductivity Transition Temperatures and Critical Fields≫ (en ingles) . Consultado el 19 de mayo de 2008 .  
  3. Tomados de superconductors.org salvo que se indique lo contrario; accedido el 21 de mayo de 2008.
  4. N. N. Greenwood y A. Earnshaw (1997). Chemistry of the Elements . Butterworth-Heinemann. ISBN   0750633654 .  
  5. J Nagamatsu, N Nakagawa, T Muranaka, Y Zenitani y J Akimitsu (1 de marzo de 2001). ≪Superconductivity at 39 K in magnesium diboride≫. Nature 410 : 63-64. doi : 10.1038/35065039 .