Unificación de la condensación de Bose-Einstein con la teoría BCS de superconductore

Abstract

Hemos desarrollado (en colaboraci´on con numerosos colegas y estudiantes de Argentina,
Brasil, Espa˜na, Estados Unidos, Rusia y Sud´africa) una nueva teor´ıa estad´ıstica de
superconductores que constituye un modelo microsc´opico, es decir, que parte de un hamiltoniano
din´amico definido, y que es de car´acter muy general. Recientemente logramos unificar
las teor´ıas estad´ısticas de Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) y la teor´ıa de la condensaci´on
de Bose-Einstein (BEC, por sus siglas en ingl´es). La teor´ıa BCS, sin embargo, es incapaz
de describir correctamente los superconductores modernos, y mucho menos predecir nuevos
superconductores. La unificaci´on lograda se obtiene a trav´es de un modelo “completo” bos´onfermi
´on en el que − a diferencia de los tratamientos comunes − no se desprecian los pares
de Cooper de agujeros en la BEC, sino que forman parte integral del propio formalismo. Un
modelo bos´on-fermi´on representa un gas binario de fermiones (e.g., los electrones portadores
de carga) y de bosones (e.g., los pares de electrones llamados de Cooper). El nuevo modelo
contiene como casos particulares todas las teor´ıas estad´ısticas continuas de la superconductividad
en sistemas de muchos electrones, incluyendo las de BCS y de la BEC. Los pares
de Cooper por definici´on se trasladan dentro del mar de Fermi del material. Como resultados
pr´acticos de la unificaci´on se tiene que el nuevo modelo: a) reproduce las temperaturas
cr´ıticas Tc de todos los superconductores conocidos sin abandonar la din´amica convencional
electr´on-fon´on; b) sugiere que aquellos superconductores con portadores tipo agujero en su
estado normal tendr´an Tc’s sistem´aticamente m´as altas, como se verifica emp´ıricamente;
y c) predice la posibilidad de superconductores a temperatura ambiente pero ´unicamente v´ıa
condensados tipo BE de agujeros.