Teoria Ginzburg-Landau

La teoria Ginzburg-Landau és una de les principals teories que expliquen el fenomen de la superconductividad junt en la teoria BCS. Va ser desenrollada per Vitaly Ginzburg i Lev Landau en 1950.

Es caracterisa per centrar-se més en la teoria macroscòpica, mentres la teoria BCS se centra en els efectes quàntics (relacionats en la teoria microscòpica). En una comparació en atres camps de la física, es podria dir que la teoria Ginzburg-Landau és a la teoria BCS lo que la termodinàmica (teoria macroscòpica) a la mecànica estadística (teoria microscòpica).

Història

La situació política global dels anys cinquanta va afectar també a la comunicació entre els físics que estudiaven la superconductividad. D'esta forma, els físics d'Europa occidental i Estats Units varen tardar casi una década en conéixer esta teoria que, a pesar de que va vore la llum en 1950, no va aparéixer en cap publicació a l'atre costat del Teló d'Acer fins que físics com Lev Gor'kov la varen donar a conéixer. Gor'kov va servir com a pont entre Occident i l'Unió Soviètica (en la década de 1990 va emigrar als EE. UU. i va adquirir la ciutadania nortamericana).

No obstant, la poca atenció prestada al principi a esta teoria no està únicament relacionada en la política: el seu caràcter fenomenológico, és dir, el fet de que renunciava a una explicació a partir de primers principis i se centrava principalment en els fets experimentals observats va ser una de les raons per les que els seus guanys no varen anar suficientment valorats. Els físics occidentals estaven més interessats en conéixer els fonaments de la superconductividad, desenrollant-la a partir dels principis de la mecànica quàntica (és dir, la teoria microscòpica que va culminar en la teoria BCS, publicada en 1957). Va caldre esperar fins a 1959, any en que el propi Lev Gor'kov va conciliar abdós punts de vista demostrant que la teoria Ginzburg-Landau es podia derivar rigorosament a partir de la teoria microscòpica en un artícul que també va publicar en anglés.

Aplicacions

La teoria de Ginzburg-Landau troba la seua principal aplicació en l'estudi dels superconductores no convencionals (molts dels quals, si ben no tots, es coneixen com superconductores bruts degut a que es caracterisen pel seu contingut d'impurees), entre els que es troben els famosos superconductores d'alta temperatura.

La raó d'això és que, encara que la teoria més precisa, que és la teoria BCS, explica en èxit molts detalls de diferents superconductores (en especial aquells casos en els que el valor la banda prohibida Δ és constant en tot l'espai), esta no sempre és aplicable. De fet, en molts casos tot l'interés es basa en la inhomogeneidad de la mostra. La teoria BCS és una teoria microscòpica i per això a voltes els problemes que cal afrontar resulten intractables per ser massa complexos, i és ací a on l'única eixida és amprar la teoria Ginzburg-Landau.