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MÜLLER, Karl Alexander
MÜLLER, Karl Alexander

Descripción

K. Alex Müller (Basilea, 1927). Físico suizo. En 1986, Müller, en colaboración con J. Georg Bednorz, fueron los primeros investigadores que lograron la superconductividad a temperaturas de -283°C gracias al uso de materiales cerámicos (óxidos) en lugar de aleaciones metálicas. Ello hizo posible un gran número de aplicaciones industriales, entre las que se encuentra la futura transmisión de energía eléctrica en gran escala. En 1987 recibió el Premio Nobel de Física, compartido con Bednorz, por su importante avance en el descubrimiento de la superconductividad en materiales cerámicos.

Biografía

Karl Alexander MÜLLER nació el 20 de abril de 1927 en Basilea (Suiza) en el seno de una familia judía asimilada (no practicante), que se desplazaba con frecuencia. Su primera infancia transcurrió en Salzburgo (Austria), donde su padre estudiaba música. Posteriormente, la madre y el pequeño Müller se mudaron a la casa de los abuelos maternos en Dornach (Suiza). Más tarde la familia se trasladó a Lugano, zona de habla italiana que permitió a Karl adquirir una gran fluidez en este idioma.

Tras el fallecimiento repentino de su madre, cuando Karl Alex contaba 11 años, fue enviado al Instituto Evangélico de Schiers, en los Grisones, único cantón suizo con tres lenguas oficiales: el alemán, el italiano y el romanche, donde se despertó su interés por la ingeniería eléctrica, construyendo radios en su tiempo libre.

Alcanzó su diploma de 'Matura' en 1945 y, aunque vivió prácticamente toda la II Guerra Mundial en un país neutral, participó activamente en los foros estudiantiles de debate sobre la situación mundial.

No obstante su afición a la ingeniería eléctrica, su profesor de Química le persuadió para que, después de completar su período de servicio militar, Müller se inscribiese en 1946 en el Departamento de Física y Matemáticas del Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETH) en Zürich, donde tuvo como profesores a uno de los padres de la mecánica cuántica, Wolfgang Pauli, y a Paul Scherrer, futuro presidente de la Comisión Suiza para el Estudio de la Energía Atómica.

La utilización por primera vez de armas nucleares causó una gran atracción por la Física Nuclear entre sus compañeros de promoción. También Müller consideró cambiar su carrera, pero Werner Känzig, responsable de las prácticas de Física Avanzada, le convenció para que no lo hiciese. En 1952 Müller presentó su trabajo de diplomatura, dirigido por el profesor G. Busch, sobre el efecto Hall, lo que le permitió familiarizarse con la física moderna de estado sólido.

Una vez diplomado, trabajó durante un año en el Departamento de Investigación Industrial (AFIF) del ETH en el videoproyector sobre pantallas de grandes dimensiones, Eidophor.

En la primavera de 1956 Karl Alex Müller se casó con Ingebor Marie Louise Winkler quien, según el propio Müller, ha sido su mentora ejerciendo una gran influencia para conseguir la confianza que requerían sus experiencias. El matrimonio tiene dos hijos Eric y Silvia.

Müller regresó al grupo de su antiguo tutor G. Busch como ayudante y comenzó su tesis doctoral sobre la resonancia paramagnética (EPR), que completó en 1957. El profesor Heini Gränicher le sugirió investigar sobre el titanato de estroncio, SrTiO3, de doble óxido, donde Müller encontró e identificó líneas de impurezas EPR presentes en el catión Fe3+.

En 1958 Müller se incorporó al Battelle Memorial Institute de Ginebra y, en un corto tiempo, se convirtió en el jefe del Grupo de Estudios sobre Resonancia Magnética Nuclear, investigando compuestos estratificados y los daños por la radiación de grafito y grafito alcalinotérmico.

En 1962 Müller se incorporó a la Universidad de Zürich como Privatdozent, pasando a profesor en 1970.

En 1963, el profesor A.P. Speiser le ofreció un puesto como miembro del personal de investigación en el Laboratorio de Investigación de IBM en Rüschlikon (Zürich). En 1971 Müller fue nombrado Jefe del Departamento de Física. En este laboratorio, excepto un paréntesis de dos años que estuvo como investigador en el Centro de Investigación Thomas J. Watson de IBM en Nueva York, invitado por J. Armstrong, Müller se centró durante casi 15 años en la investigación del SrTiO3 y de los compuestos de perovskita. La investigación, realizada junto a Walter Berlinger, estudiaba las propiedades fotocromáticas de varios iones de metales de transición dopados y sus propiedades de unión química, ferroeléctrica y en fenómenos críticos y multicríticos de transiciones de base estructural.

En los años 1973 y 1974 se unió al grupo de Müller, por un período de seis meses, Johannes Georg Bednorz, para estudiar el crecimiento de cristales de titanato de estroncio e investigar sus propiedades estructurales, dieléctricas y ferroeléctricas.

A principio de los años 80, Müller comenzó a buscar sustancias superconductoras a alta temperatura. Hasta ese momento, la temperatura más alta conocida era de 23º K. En 1982 Müller contrató a J. Georg Bednorz para que le ayudase en el estudio.

Ambos iniciaron una investigación sistemática de los óxidos metálicos con el objetivo de poder desarrollar superconductores con altas temperaturas de transición. En el transcurso de su estudio, fue Bednorz quien se encargó de experimentar las propiedades eléctricas de cerámicas obtenidas de óxidos metálicos de transición.

Tras realizar análisis a cientos de óxidos, en 1986 Müller y Bednorz descubrieron una cerámica de óxido mixto de bario, lantano y cobre que seguía siendo superconductora a 35 grados Kelvin, 12º K más que la temperatura más elevada que se había empleado hasta ese momento para conseguir la superconductividad en cualquier sustancia. En los 75 años previos, la temperatura crítica mínima había pasado de 11º K en 1911 a 23º K en 1973. Y en 1986 Müller y Bednorz consiguieron elevarla a 35º K. Y en los doce meses siguientes otros equipos de investigación, apoyándose en los trabajos de Müller y Bednorz, alcanzan el record de 93º K.

El descubrimiento de Müller y Bednorz despertó un gran interés por la superconductividad a alta temperatura y desencadenó una amplia investigación sobre materiales de sal de cobre con estructuras similares al óxido mixto de bario, cobre y lantano, que propició el descubrimiento de compuestos tales como el óxido mixto de bismuto, estroncio, calcio y cobre y el óxido mixto de bario, cobre e itrio.

Las investigaciones de Müller y Bednorz iniciaron el desarrollo de un nuevo tipo de materiales superconductores, los llamados superconductores de alta temperatura. Tal nombre no significa que en estos materiales la resistencia al paso de corriente eléctrica sea nula a las temperaturas que habitualmente se consideran como altas, ni siquiera a temperatura ambiente, sino que basta con enfriarlos mediante nitrógeno líquido, en lugar de helio, para que desaparezca esta resistencia. El nitrógeno, mucho más abundante que el helio, es el elemento mayoritario en la composición de la atmósfera terrestre y fácil de obtener, por lo que el descubrimiento de Müller y Bednorz abrió, de hecho, las puertas a las aplicaciones rentables de los materiales superconductores.

En 1986 la Fundación Marcel Benoist otorgó a K. Alex Müller y a J. Georg Bednorz el premio que lleva el nombre de aquélla.

El trabajo innovador de Müller y Bednorz fue reconocido por la Academia Sueca de Ciencias otorgándoles, conjuntamente, el premio Nobel de Física en 1987 por su importante avance en el descubrimiento de la superconductividad en materiales cerámicos. En esta ocasión transcurrió el menor lapso de tiempo entre el descubrimiento y la recompensa con un Premio Nobel.

Otros honores y distinciones del Dr. Müller son: Miembro Asociado Extranjero, Academia de Ciencias, EE. UU. (1989), Premio Especial Tsukuba (1989), Decimotercer Premio Fritz London Memorial (1987), Premio Dannie Heineman (1987), Premio Robert Wichard Pohl (1987), Premio HewletPackard Europhysics (1988 ), Premio Internacional APS para New Materials Research (1988), y el Premio Minnie Rosen (1988)

Más información

Vídeos

Some Remarks on the Symmetry of the Superconducting Wavefunction in the Cuprates.

KARL MÜLLER (2004)

Model Synthesis for Ceramics: Superconductors, Magnets and Others.

KARL MÜLLER (2013)

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