1. Superconductividad y antiferromagnetismo: Los cupratos son conocidos por exhibir una interacción única entre superconductividad y antiferromagnetismo. En cupratos no dopados, como La₂CuO₄, fuertes interacciones antiferromagnéticas entre espines de cobre conducen a un estado magnético ordenado de largo alcance. Al dopar con portadores de carga (como agujeros al reemplazar La con Sr o Ba), se suprime el orden antiferromagnético y emerge la superconductividad. Esta competencia y coexistencia de superconductividad y antiferromagnetismo a menudo se denomina fenómeno de "separación de carga de espín" en los cupratos.
2. Interacciones de intercambio: Las propiedades magnéticas de los cupratos están influenciadas fundamentalmente por las interacciones de intercambio entre iones de cobre. La interacción de intercambio dominante en los cupratos es la interacción de superintercambio, que está mediada por los iones de oxígeno en los planos CuO₂. Esta interacción depende de la configuración electrónica y las simetrías orbitales de los iones de cobre involucrados. El dopaje modifica los estados electrónicos y, en consecuencia, la naturaleza y fuerza de estas interacciones de intercambio, provocando cambios en las propiedades magnéticas. Por ejemplo, en el caso de cupratos dopados con huecos, la introducción de huecos en los orbitales p del oxígeno puede modificar las interacciones de superintercambio y favorecer la formación de pares de Cooper, promoviendo la superconductividad.
Estos mecanismos físicos están intrincadamente conectados y su interacción da lugar al complejo comportamiento magnético observado en los cupratos dopados. Comprender y controlar estos mecanismos es esencial para optimizar las propiedades superconductoras de los superconductores de cuprato y desbloquear su potencial para diversas aplicaciones tecnológicas.
