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Ricetta per semiconduttori a base di ferro

Delle applicazioni dei materiali superconduttori, soprattutto in campo energetico, si parla ormai dagli inizi del secolo scorso. I superconduttori ad alta temperatura, come i cuprati, o ossidi di rame, sono a tutt'oggi i candidati più accreditati per applicazioni avanzate. Si tratta peraltro di materiali ceramici molto fragili, che richiedono un processo di sintesi complicato.

Specialisti del laboratorio di Brookhaven, del Dipartimento dell'energia USA, hanno deciso di battere un'altra strada, puntando su superconduttori a base di ferro, semi-metalli molto meno fragili. Hanno sintetizzato dei film di ferro, selenio e tellurio, usando quindi materiali di base relativamente poco costosi. Il relativo processo di sintesi può essere eseguito alla temperatura di circa 400 gradi centigradi, che è la metà di quella richiesta per sintetizzare i superconduttori a base di cuprati. Allo scopo viene impiegata la tecnica detta deposizione a laser impulsato, con un laser di potenza che vaporizza i materiali, che successivamente vengono deposti in strati. Un po' come raccogliere del gas, che si innalza da un recipiente che bolle.
Le performance del nuovo materiale sono già superiori alla concorrenza, per così dire, in termini di densità di corrente ,che può essere trasportata senza perdite dovute alla resistenza. E con una maggiore capacità di permanere nello stato superconduttivo in presenza di campi magnetici esterni.  Tuttavia così ommenta Nicola Manini: 'lo sviluppo di nuovi superconduttori, con campo critico e corrente critica elevatissima, apre la strada ad applicazioni ovunque siano necessari campi magnetici intensi, ad esempio nelle macchine per risonanza magnetica nucleare. Peccato che questi superconduttori basati sul ferro abbiano temperature critiche ancora piuttosto basse, il che li rende di fatto inutilizzabili per applicazioni di trasporto di energia elettrica'.

Nicola Manini

 

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