Сверхпроводники это материалы, которые, при охлаждении до очень низких температур, но при температуре ниже Тс, это критическая температура (очень близкой к абсолютному нулю, 0 К = -273 ° C, и, характерных для каждого материала) см. резко отменить свое электрическое сопротивление. Они выступают в качестве сверхпроводников около 30 элементов и многих сплавов и соединений (см. таблицу) .. Явление сверхпроводимости было открыто в 1911 году немецкий физик Хайке Камерлинг-Оннес (1853-1926), отметив, что сопротивление ртути, до значений, близких к нулю (около 4 К), скачком обращается в нуль, а не останавливаться на минимальных значений (см. рис.). На практике, однако, достичь таких низких температурах является технически очень сложно, поэтому явления долгое время оставался академического любопытства. На протяжении многих лет, рекордного достигнута критическая температура 23 К для сплава ниобия.
Сверхпроводимость стали вызывать интерес даже практической с 1986 года, когда физики JG Беднорц и К. А. Мюллер, IBM Labs, обнаружили, что определенные материалы на основе оксидов меди, лантаноидов и щелочноземельных металлов стали сверхпроводящими при температурах гораздо выше, чем известные до сих пор. В последующих поисков были разработаны материалы с критической температурой около 90 К, выше температуры жидкого азота, конденсатор намного дешевле, чем те, которые используются для охлаждения сверхпроводящих металлов.
Основное применение сверхпроводников является то, что он не рассеивать тепло от эффекта Джоуля, имея почти никакого сопротивления. С сверхпроводящего кабеля можно проводить ток даже на большие расстояния без потери энергии, хотя и есть еще проблема охлаждения проводника. Другим интересным приложением является реализация сверхпроводящие магниты, способные генерировать интенсивные магнитные поля, такие как те, которые требуются магнитно-резонансной томографии.
Эволюция сопротивления сверхпроводника в зависимости от абсолютной температуры (T) ниже критической температуры, что (T C ), Значение сопротивления скачком обращается в нуль.
Критическая температура (в K) некоторых сверхпроводящих материалов. Значения являются приближенными (то есть, они меняются, если материал подвергается магнитного поля и в зависимости от механической или термической обработки получен). Сверхпроводимость: критическая температура НЕКОТОРЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕМЕНТ К ЭЛЕМЕНТ К алюминий 1,20 галлий 1,09 ртути 4,16 Индий 3,40 Привести 7,22 титана 0,39 цинка 0,54 цирконий 0,55
