Supercondutores

Onnes X Kelvin
Em temperatura ambiente, um metal apresenta resistência elétrica muito pequena, mas não nula. A medida que a temperatura diminui, a resistência do metal diminui também. Mas e se a temperatura se aproximar do zero absoluto?
De acordo com Onnes, a resistência diminuiria gradualmente, até o zero absoluto. No zero absoluto, as vibrações dos átomos do metal cessariam.
Já para Kelvin, os elétrons se congelariam e a resistência seria infinita.
Para comprovar as duas teorias foram medidas as resistências elétricas dos metais em temperaturas muito baixas. A experiência foi feita por Onnes, que dispunha, na época, do melhor laboratório de baixas temperaturas do mundo.
O metal escolhido foi o Hg por apresentar a propriedade de poder ser altamente purificado. Ao atingir 4,2K a resistência elétrica do fio de mercúrio caiu subitamente a zero e não gradualmente, segundo a teoria de Onnes, e nem se tornou infinita segundo Kelvin. “O mercúrio, a 4,2K, entra em um novo estado, o qual, devido as suas propriedades elétricas, pode ser chamado de estado de supercondutividade” – afirmou Onnes.
Teoria BCS
Teoria que explica satisfatoriamente a supercondutividade em baixas temperaturas, fenômeno presente em supercondutores do tipo I. A teoria apareceu em 1957 graças ao trabalho de John Bardeen, Leon Cooper e Robert Schrieffer. A principal informação na teoria criada por eles é a formação dos Pares de Cooper através da interação com oscilações da rede cristalina. Esta teoria é conhecida como BCS, nome dado pela junção da primeira letra do sobrenome dos seus criadores. Os férmios são elétrons de spin fracionário e obedecem ao Princípio de exclusão de Pauli, que duas partículas não podem ocupar o mesmo nível energético. No entanto, os pares de cooper se comportam de forma diferente. Eles atuam como bósons, partículas de spin inteiro, podendo se condensar em um mesmo nível de energia. Os pares de cooper podem ser comparados a duas bolas de boliche na beira de um colchão