Надпровідник

Надпровідник — матеріал, електричний опір якого після охолоджування нижче певної критичної температури T_c (температура, нижче якої матеріал стає надпровідником) стає рівний нулю (тобто спостерігається надпровідність). У цьому разі кажуть, що матеріал набуває «надпровідні властивості» або переходить до «надпровідного стану». Натепер (2000-і), проводяться дослідження (для прикладу Гідравлічний прес) в галузі надпровідності задля підвищення зазначеної температури T_c до рівня кімнатної температури.

1911 року, голландський фізик Камерлінг-Оннес виявив, що під час охолодження ртуті в рідкому гелії її опір спочатку поступово змінюється, а потім за температури 4.1 К майже стрибком зменшувався до нуля.

Надпровідник найменшого розміру був створений 2010 року на основі органічного надпровідника (BETS)₂ GaCl₄^[1][2], де позначення «BETS» означає БісЕтилендітіоТетраСеленафульвален. Створений надпровідник складається всього з чотирьох пар молекул цієї речовини при загальній довжині зразка порядку 3,76 нм.

Залежно від властивостей надпровідники поділяють на три групи:

• надпровідники I (першого) роду ;
• надпровідники 1.5 роду ;
• надпровідники II (другого) роду .

Перехід речовини в надпровідний стан супроводжується зміною його теплових властивостей. Однак, ця зміна залежить від роду надпровідників. Так, для надпровідників Ι роду, за відсутності магнітного поля теплота переходу (поглинання або виділення) з надпровідного стану у звичайний дорівнює нулю, отже зазнає стрибка теплоємності, що притаманно для фазового переходу ΙΙ роду.

Навіть більш важливою властивістю надпровідників, ніж нульовий електричний опір, є так званий ефект Мейснера, що полягає у виштовхуванні надпровідником магнітного потоку ${\displaystyle rotB=0}$. Із цього дослідного спостереження робиться висновок про існування незгасних струмів всередині надпровідника, які створюють внутрішнє магнітне поле, протилежно спрямоване зовнішньому, прикладеному магнітному полю і врівноважує його.

У наведеній нижче таблиці перераховані деякі надпровідники і притаманні для них величини критичної температури T_c і граничного магнітного поля B_c.

• Квантовий комп'ютер використовує кубіти, засновані на надпровідниках.
• Надпровідники також застосовують для створення потужного магнітного поля, наприклад ITER (Міжнародний Експериментальний Термоядерний Реактор) в якому надпровідники створюючи магнітне поле утримують високотемпературну плазму, не даючи їй доторкатися до стінок реактора.

• Високотемпературна надпровідність
• Електричний струм

• M.B. Maple, J.E. Hirsch Superconducting materials classes: Introduction and overview // Physica C: Superconductivity and its Applications — Elsevier, 2015. — Vol. 514. — P. 1–8. — 8 p. — ISSN 0921-4534; 1873-2143 — doi:10.1016/J.PHYSC.2015.03.002 — arXiv:1504.03318
• J.J. Hamlin Superconductivity in the metallic elements at high pressures // Physica C: Superconductivity and its Applications — Elsevier, 2015. — Vol. 514. — P. 59–76. — ISSN 0921-4534; 1873-2143 — doi:10.1016/J.PHYSC.2015.02.032
• B.D. White, J.D. Thompson, M.B. Maple Unconventional superconductivity in heavy-fermion compounds // Physica C: Superconductivity and its Applications — Elsevier, 2015. — Vol. 514. — P. 246–278. — ISSN 0921-4534; 1873-2143 — doi:10.1016/J.PHYSC.2015.02.044
• Kubozono Y., Goto H., Jabuchi T. et al. Superconductivity in aromatic hydrocarbons // Physica C: Superconductivity and its Applications — Elsevier, 2015. — Vol. 514. — P. 199–205. — ISSN 0921-4534; 1873-2143 — doi:10.1016/J.PHYSC.2015.02.015
• Griveau J., Colineau É. Superconductivity in transuranium elements and compounds // Comptes Rendus. Physique — France: French Academy of Sciences, 2014. — Vol. 15, Iss. 7. — P. 599–615. — ISSN 1631-0705; 1878-1535 — doi:10.1016/J.CRHY.2014.07.001