Superconduttori ad alta temperatura per dispositivi a microonde
Le moderne applicazioni dei superconduttori, per esempio nei dispositivi a microonde, richiedono temperature di funzionamento più elevate rispetto a quelle necessarie per i superconduttori convenzionali. I problemi sorgono quando, a temperature elevate, i superconduttori perdono la loro "superconduttività", raggiungibile solo alle basse temperature. Pertanto, nei casi in cui è necessario operare a temperature elevate, gli scienziati suggeriscono di impiegare superconduttori ad alta temperatura. Le caratteristiche di maggiore purezza e definizione della dimensione delle particelle nei superconduttori ad alta temperatura conferiscono ai materiali densità di corrente di trasporto elevate. La prestazione dei dispositivi a superconduttori è determinata in gran parte dalla loro composizione chimica. Gli scienziati si sono concentrati pertanto sul rapporto tra la chimica e la microstruttura di tali materiali. Sui substrati coerenti sono stati ricavati dei film sottili, la cui struttura è stata esaminata mediante microscopia elettronica ad alta risoluzione ed a diffrazione di elettroni. Gli scienziati hanno osservato che alcuni sistemi ossidi, instabili in blocco, si stabilizzavano sotto forma di film sottili. Sulla scorta di queste osservazioni, è stata messa a punto una speciale tecnica per depositare simultaneamente i film di ossido superconduttori su entrambi i lati del substrato. È stata osservata una correlazione tra le proprietà elettriche dei materiali che compongono i film sottili e le caratteristiche della microstruttura osservate durante le analisi. I risultati di tale ricerca contribuiscono allo sviluppo di nuove ed alternative tecniche di produzione chimica che consentono di migliorare le densità di corrente di trasporto dei superconduttori ad alta temperatura impiegati in applicazioni con correnti elevate o nei dispositivi a microonde.