Luis Abraham García Hernández
Instituto de Física, UNAM
Título: Fuerzas inducidas por campos cuánticos: Estudio General en Dispositivos Superconductores Tipo BCS y de alta TC
Resumen: El efecto Casimir, una manifestación macroscópica de las fluctuaciones cuánticas del vacío, predice una fuerza atractiva entre superficies neutras separadas por distancias nanométricas. La teoría fundacional de Casimir (1948) consideraba conductores perfectos. Posteriormente, Lifshitz formuló una teoría ampliada para materiales con propiedades ópticas realistas, y sólo fue hacia finales del siglo XX en que el desarrollo de dispositivos electro-mecánicos micrométricos hizo posible la realización de estudios experimentales basados en predicciones de la teoría de Lifshitz. Esto dio lugar a una controversia (aún en boga) relacionada con que las medidas experimentales de las fuerzas son consistentes con la ausencia de fenómenos disipativos en los materiales involucrados. En este contexto, se propone una generalización de un trabajo antecedente (Phys. Rev. A 100, 042504, 2019) y se presenta una descripción general de las fuerzas de Casimir y sus consecuencias termodinámicas para diversos materiales superconductores, tanto del tipo BCS (NbTiN), como cupratos de alta Tc (LaSrCuO, YBaCuO y HgBaCaCuO), en el tránsito de conducción disipativa normal a la superconducción. Se describe la variación de la fuerza y diferentes potenciales termodinámicos como función de la distancia, la temperatura y el dopaje de oxígeno. Se predice que dichas cantidades deben sufrir discontinuidades notables en la vecindad de Tc. Los resultados obtenidos son aplicables a una amplia gama de nanodispositivos superconductores.
