Para compreendermos a ação da resistência nos materiais condutores, lembramos que para que haja condução deve-se ter elétrons livres espalhados na rede. Vejamos a imagem a seguir:

 

 

 

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   Podemos perceber o movimento desordenado dos elétrons na rede, que interagem com os átomos e dificultam sua passagem. Quanto mais alta é a temperatura maior é a agitação dos átomos no condutor, o que faz com que se aumente a resistência elétrica, valendo também o contrário, quanto menor a temperatura, menor será a agitação dos átomos e mais fácil é a passagem dos elétrons, resistência elétrica menor.

    Essa agitação dos átomos na rede é responsável pela formação de um fônon, que é uma excitação mecânica que se propaga pela  rede cristalina do sólido. Sendo que quanto maior a temperatura, mais fônons aparecem na rede. Vemos abaixo uma animação bem simplista, mas que pode ajudar a entender o que são esses fônons.

 

 

 

 

 

 

 

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  Em 1957, os físicos John Bardeen, Leon Cooper  e Robert Scrieffer apresentaram um modelo teórico que  buscava explicar essa variação na resistência elétrica em um material supercondutor, sendo que esta concordava muito bem com as observações experimentais nos supercondutores. Esse modelo ficou conhecido por Teoria BCS, que são as iniciais dos autores, anos mais tarde reconhecidos quando receberam o prêmio Nobel.

  Cooper mostrou que dois elétrons podem se associar formando o que hoje se chama um "par de Cooper", que seriam os responsáveis pela corrente supercondutora. Dois elétrons vencem sua repulsão coulombiana e conseguem se deslocar sem impedimento pelo material no estado supercondutor, já que os elétrons pareados têm energia ligeiramente inferior aos elétrons individuais na rede. Vemos abaixo a formação de um “par de Cooper”.

 

 

 

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 Além da resistência elétrica, Walther Meissner e Robert Ochsenfeld identificaram mais uma propriedade que os materiais passavam a apresentar abaixo desta temperatura crítica, que ficou conhecido como Efeito Meissner.

                Vamos entender?

 O material em temperatura ambiente permite a passagem por ele de fluxo magnético, porém ao ser resfriado abaixo de sua Tc este passa a repelir o mesmo fluxo magnético. Agindo assim como um material diamagnético perfeito. Sendo representado na figura abaixo a bolinha azul como um material e as linhas pretas como o fluxo magnético.

 

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 Percebemos como o fluxo magnético na figura contorna o material, que é para representar a sua repulsão assim que este passa ao estado de supercondutor.

Vamos observar agora um vídeo que mostra na prática o Efeito Meissner. No vídeo abaixo são usados uma base onde será colocado nitrogênio líquido, uma pastilha cerâmica e um imã.

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 Em temperatura ambiente o imã não interage com a pastilha cerâmica que é depositada sobre ele, porém, quando é colocado o nitrogênio líquido e a cerâmica é resfriada, passa ao estado de supercondutor e neste momento repele o campo magnético do imã que fica levitando sobre ela.

 

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