8 de outubro de 2005

Rais-ta-partam se eu entendo estas bolas!!!

Acabei hoje de escrever uma parte importantíssima da introdução minha tese. O subcapítulo que discute a equação de Lawrence Doniach. Eu explico.

Esta equação é a equação que descreve a energia de um sistema supercondutor de alta temperatura. Estes materiais distinguem-se dos supercondutores convencionais por se comportarem como supercondutores a temperaturas acima dos -160ºC. Parece uma temperatura muito baixa, mas tecnologicamente é uma temperatura bastante elevada, pois permite o uso de Azoto líquido como material refrigerante e não de Hélio Líquido sendo o primeiro é bastante fácil de obter. Qualquer pessoa já deve viu recipientes com Azoto liquido num hospital algures no corredor, porque este material é utilizado para refrigerar os tais supercondutores de alta temperatura nos magnetos de importantes equipamentos hospitalares (pronto está bem -160ºC é uma temperatura muito baixa).

Voltando à equação. A equação para a energia deste tipo de sistemas permite descrever o seu comportamento completamente, obtendo-se uma equação para a posição e outra para a velocidade dos electrões supercondutores. Mesmo num sistema quântico a ideia de base é muito elegante. Suponham vocês que colocam uma bola numa superfície irregular, é fácil de prever o movimento da bola e descrevê-lo por uma equação. O problema num sistema quântico é que não podemos saber onde está a bola, apenas a probabilidade de encontrar a bola num certo local a cada instante. A dita equação com um nome complicado apenas prevê a evolução da probabilidade de encontrar o electrão (a tal bola) num certo lugar.

Mas porque é que eu vos estou a dar esta seca? É simples, perdi uma semana para escrever de uma maneira compreensível a equação da velocidade da tal bola ou dos tais electrões. Mas porquê? Pois, é que aquilo que vos vou explicar a vocês agora aparentemente é muito difícil de explicar a estudantes de doutoramento, e por isso aqui o estudante perdeu uma semana. Eu explico!

Os materiais supercondutores de alta temperatura são supercondutores apenas quando as tais bolas (salvo seja) se deslocam na direcção horizontal mas não na vertical. Quando as tais bolas se deslocam na vertical o material é "isolante". Porquê? Porque essas tais bolas-electrões só se podem deslocar livremente (ter comportamento supercondutor) quando se deslocam nas camadas horizontais de óxido de cobre; quando pretendem deslocar-se na vertical têm que se deslocar de uma camada para a outra e isso em principio seria impossível porque as camadas adjacentes são separadas por camadas de material isolante. Aqui é que está o mistério quântico: as tais bolas-electrões podem atravessar as camadas isolantes dando um salto quântico. A equação que resulta para a velocidade dos electrões é um tanto ao quanto complicada. E só aparece em alguns artigos da especialidade, e eu perdi uma semana para perceber isso.

Perceberam? Pois, eu (e o resto dos estudantes de doutoramento) também não, mas não desanimem que ainda têm uma semana para perceber o meu texto. Caso contrário seria injusto não acham?

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