Estudio de propiedades eléctricas y magnéticas en superconductores de alta temperatura

Abstract

Un anillo de yba2cu3o6+x (diametro 6 cm, seccion 2.5x3.4 mm) sumergido en nitrogeno liquido (t=77.3k) forma el secundario de un transformador con nucleo de aire, cuya bobina primaria ha sido diseñada de tal modo que no produzca campo magnetico sobre el anillo. La corriente alterna excitada en el anillo por variacion sinusoidal del flujo primario se mide con una bobina rogowski. Tambien se mide la tension que aparece en los extremos de una espira conductora adosada a la cara externa del anillo en su plano ecuatorial. Tanto la produccion de corriente en el anillo como la medida de las magnitudes electricas se hacen sin que exista contacto electrico con el anillo. La corriente que se mide es corriente de transporte exclusivamente. La frecuencia de la excitacion se varia entre 50 hz y 50 khz. Para la interpretacion de las medidas obtenidas se ha desarrollado un modelo matematico basado en las ecuaciones fundamentales del campo electromagnetico y en las ecuaciones de london para los superconductores. El sistema diferencial resultante se resuelve por metodos numericos para el caso particular de un anillo con seccion rectangular. De la comparacion de las medidas experimentales, obtenidas en anillos con diferentes temperaturas criticas, con el modelo teorico se obtienen parametros con significado fisico inmediato tales como la corriente critica y la profundidad de penetracion de la corriente y del autocampo en regimen meissner, resultando que todas estas magnitudes dependen de la frecuencia. Estos resultados son nuevos en la literatura sobre superconductores de alta temperatura critica y constituyen la aportacion principal de este trabajo de tesis.