Cercetează: Supraconductibilitate

Magnet care pluteşte peste un supraconductor de înaltă temperatură (ca. -197 °C) răcit cu azot lichid

Supraconductibilitatea este un fenomen în care rezistivitatea electrică a unui material tinde la zero, dacă temperatura sa este mai mică decât o anumită valoare specifică materialului, numită temperatură critică.
Fenomenul a fost observat pentru prima dată de către Heike Kamerlingh Onnes în 1911. Studiind dependenţa de temperatură a mercurului, el a observat că sub o anumită temperatură, apropiată de temperatura heliului lichid (4,2 K), rezistivitatea scade brusc către zero. Ulterior s-a putut determina o temperatură critică pentru diferite elemente chimice simple şi compuse.
S-a observat de asemenea că, dacă se aplică supraconductorului un câmp magnetic, fenomenul de supraconductibilitate dispare la o anumită intensitate a câmpului, numită intensitate critcă. Aceasta depinde de asemenea de material şi de temperatură.
Dacă densitatea curentului prin supraconductor, depăşeşte o anumită valoare critcă, supraconductibiltatea dispare.
Alt fenomen observat a fost expulsarea câmpului magnetic dintr-un corp aflat în stare de supraconductibilitate. Acest fenomen este numit Efectul Meissner.

Explicarea mecanismului de supraconducţie

În 1957 Bardeen, Cooper şi Schrieffer elaborează o teorie cuantică a fenomenului, bazată pe 'perechile Cooper'.

Aplicaţii ale fenomenului

Magneţi supraconductori

Bobine realizate din materiale supraconductoare, care pot genera câmpuri magnetice cu valori de 6-14 T la temperatura He lichid. În criostate performante, utilizând supraconductori de temperatură joasă se pot atinge valori de peste 20 Tesla.

Transport de energie

-Trenurile MAGLEV -Biomagnetism: aparatură de rezonanţă magnetică (computer tomograf) -Sub influenţa câmpului magnetic foarte mare, moleculele de hidrogen sunt excitate si eliberează energia primită, aceasta fiind prelucrată ulterior într-o imagine.

-Domeniul informaticii: se speculează apariţia unor microprocesoare cu o frecvenţă de 4000 de ori mai mare decât o au procesoarele actuale

Există şi materiale solide ce devin supraconductoare numai sub o anumită temperatură critică. Printr-un inel supraconductor, odată stabilit un curent electric circular, acesta se poate menţine infinit în timp, dacă temperatura este menţinută şi nu intervin câmpuri magnetice puternice. Simultan apare şi un cuplu motor difuz circular, ce poate pune în rotaţie inelul în sens invers curentului. Totodată s-au observat şi modificări ale forţei gravitaţionale în jurul inelului, când acesta este străbătut de curent. Până în prezent nu s-a putut da o explicaţie corectă acestor fenomene. Poate cauza acestui eşec este tocmai greşeala marilor fizicieni de a considera aşa zisul "spaţiu vid" chiar vid absolut. De curând teoriile asupra etherului au început să fie revizuite şi corectate. Fenomenul a fost observat pentru prima dată de către Heike Kamerling Onnes în 1911. Studiind dependenţa de temperatură a mercurului, ei au observat că sub o anumită temperatură, apropiată de temperatura heliului lichid (4,2 K), rezistivitatea scade brusc către zero. Ulterior s-a putut determina o temperatură critică pentru diferite elemente chimice simple şi compuse. S-a observat de asemenea că, dacă se aplică supraconductorului un câmp magnetic, fenomenul de supraconductibilitate dispare la o anumită intensitate a câmpului, numită intensitate critcă. Aceasta depinde de asemenea de material şi de temperatură. Dacă densitatea curentului prin supraconductor, depăşeşte o anumită valoare critcă, supraconductibiltatea dispare.