Le tematiche del circolo di meccanizzazione culturale

Fenomeno scoperto nel 1911 da H. Kamerlingh Onnes consistente in un brusco abbassamento della resistività di alcuni materiali (p. es. titanio, vanadio, niobio, stagno, niobio-alluminio, niobio-stagno, ecc.), detti perciò superconduttori, fino a valori estremamente bassi, che ha luogo a temperature vicine allo zero assoluto. Una corrente elettrica immessa in una spira superconduttrice scorre praticamente all'infinito e senza produrre calore. Alla base di questo straordinario fenomeno vi è un processo quantistico che consente agli elettroni che trasportano la corrente di muoversi tutti insieme (a coppie elettrone-elettrone: le coppie di Cooper) come se fossero una unica "macro entità". La conseguenza di questa pan-armonia è che la corrente elettrica scorre praticamente senza ostacoli. Applicazioni della s. si hanno nei campi più avanzati della tecnologia moderna: nella costruzione di giganteschi acceleratori di particelle (dove bobine superconduttrici vengono usate per generare potentissimi campi magnetici), nella trazione elettrica ferroviaria (treni a levitazione magnetica), negli apparecchi sperimentali per la fusione termonucleare controllata e nelle tecnologie dei calcolatori superveloci.Nel 1986 J.G.Bednorz e K.A. Müller scoprirono un tipo di superconducibilità ad alta temperatura. In questo caso i fenomeni di superconduzione si manifestavano già a -140 gradi centigradi e oltre. Di tale fenomeno non è stata trovata a tutt'oggi una spiegazione teorica completa ed esauriente. Un passo forse decisivo verso un modello interpretativo soddisfacente della superconduzione ad alta temperatura è stato fatto intorno alla metà del 1999 da un gruppo di ricercatori del Max Planck Institute di Stoccarda (Germania) e dell'Università di Princeton (Usa) guidati da H. F. Fong, i quali studiarono la superconducibilità ad alta temperatura con esperimenti di diffusione di neutroni, e i loro risultati indicarono che il fenomeno appare strettamente connesso a un effetto di eccitazione collettiva di spin. I ricercatori tedeschi e americani osservarono che nei loro campioni a base di rame gli elettroni superconduttori erano in uno stato di eccitazione collettiva di spin; praticamente gli spin degli elettroni si "muovono" tutti all'unisono. I risultati dei team guidati da Fong sembrano dunque dimostrare che al di sopra dei -140 gradi centigradi, le coppie di Cooper sono sostituite dall'eccitazione collettiva di spin; un risultato importante per la comprensione profonda della superconduttività ad alta temperatura e per le sue eventuali applicazioni pratiche.