HTS (High temperature semiconductors)

HTS (High temperature semiconductors)

Superconduttori ad alta temperatura critica. La temperatura critica (T_c) è la temperatura al di sotto della quale alcuni materiali mostrano la completa scomparsa della resistenza elettrica e la completa espulsione del campo magnetico. Gli HTS sono una classe di materiali, scoperti a partire dal 1986, caratterizzati dal fatto di avere una temperatura critica maggiore di 30 K, e aventi una struttura cristallina complessa con la presenza di svariati elementi tra cui è generalmente compreso il rame e l’ossigeno. Gli HTS più noti sono l’YBCO (YBa₂Cu₃O_7−x), il BSCCO (Bi₂Sr₂Ca_hCu_n+1O_2n+6−d), Hg. Più recentemente si è aggiunto a questa classe di materiali il diborato di magnesio (MgB₂), avente una T_c di 39 K, e il LaOFeAs con una T_c di 26 K. La complessa struttura degli HTS e la consistenza ceramica ha reso proibita la loro ingegnerizzazione per usi pratici. È tuttora molto difficile realizzare cavi superconduttori HTS molto lunghi e dispositivi a film sottile affidabili. Tuttavia la temperatura di lavoro relativamente elevata, se confrontata con i superconduttori tradizionali, denominati LTS (Low temperature superconductors), semplifica notevolmente la complessità e il costo del sistema di raffreddamento necessario, prefigurandone un possibile uso su larga scala. Inoltre, a differenza degli LTS, non esiste una teoria universalmente accettata che spieghi l’esistenza dello stato superconduttore a temperature così elevate. Ciò è motivo di una grande attenzione da parte dei ricercatori, che sperano, dallo sviluppo di una teoria che spieghi gli HTS, di identificare materiali superconduttori aventi temperatura critica ancora più elevata.

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