Proyectos de investigación
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Superconductividad de alta temperatura en materiales de hierro
XVII Concurso Nacional para la adjudicación de Ayudas a la Investigación en Ciencias de la Vida y de la Materia
Materiales superconductores de alta temperatura
Centro de investigación o Institución: Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid (ICMM). CSIC. Madrid.
Sinopsis
El descubrimiento en 2008 de los superconductores de hierro, la segunda familia de superconductores de alta temperatura, marcó el inicio de una nueva era en el estudio de la superconductividad que se ha dado en llamar la "edad del hierro" en contraposición a la "edad del cobre" centrada en los cupratos, descubiertos en 1986 y para los que aún no existe una teoría aceptada por toda la comunidad científica. En los superconductores, los electrones se aparean en los llamados pares de Cooper.
Ninguna de las dos familias parece ajustarse a las teorías convencionales en las que la formación de pares de Cooper está mediada por la interacción entre los electrones y la red cristalina de iones. Por el contrario se cree que la aparición de la superconductividad está relacionada con la fuerte repulsión electrónica, las interacciones magnéticas y la tendencia a exhibir fases electrónicas anisótropas. La principal novedad en los superconductores de hierro radica en que sus propiedades electrónicas vienen controladas por varios orbitales atómicos.
Esto tiene consecuencias importantes en su carácter metálico, las fases electrónicas que aparecen, la sensibilidad a cambios en la composición o estructura del cristal o en su dependencia ante perturbaciones. En este proyecto nos centraremos en comprender la relación que hay entre la repulsión electrónica, las propiedades magnéticas, superconductoras y orbitales de los superconductores de hierro. El objetivo final es entender el origen de la superconductividad de alta temperatura y predecir nuevos compuestos superconductores. Utilizaremos un enfoque teórico, si bien gran parte del esfuerzo se dedicará a explicar resultados experimentales y proponer experimentos.
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