Superprovodnici

Pojavu superprovodnosti je otkrio holandski fizičar Ones 1911. godine. Superprovodnost je pojava iščezavanja električne otpornosti kod nekih materijala na dovoljno niskim temperaturama, bliskim apsolutnoj nuli. Ovi materijali se nazivaju superprovodnici.

Kod superprovodnika sa snižavanjem temperature dolazi do opadanja specifične električne otpornosti i na nekoj kritičnoj temperature TK ona je jednaka nuli. Kritična temperatura je najčešće ispod 20 oK. Za razliku od provodnika u kome se magnetno polje indukuje kada

se on nalazi u spoljašnjem magnetnom polju, superprovodnik «istiskuje» magnetno polje, odnosno linije sila magnetnog polja zaobilaze superprovodnik i ta pojava se zove Majsnerov efekat.

Međutim, ako se superprovodnik na temperaturi ispod kritične temperature nađe u dovoljno jakom magnetnom polju on će izgubiti svoje superprovodne osobine. Jačina magnetnog polja pri kojoj se gubi superprovodnost zove se kritično magnetno polje.

Isto se dešava i ako kroz superprovodnik protiče električna struja. Struja koja protiče kroz

superprovodnik stvara na njegovoj površini magnetno polje i linije sila tog magnetnog polja zaobilaze superprovodnik. Kada jačina struje u superprovodniku bude tolika da se na njegovoj površini stvara kritično magnetno polje, materijal gubi osobinu superprovodnosti i gustina struje pri kojoj se ovo dešava zove se kritična gustina struje.

Pojava superprovodnosti prvo je bila otkrivena kod žive i kritična temperatura je bila 4.15 oK. Ovako niska temperatura se postiže hlađenjem tečnim helijumom ali je on vrlo skup materijal. Kasnije je superprovodnost otkrivena kod oko 30 elemenata (niob, olovo i sl.) i preko 1000 legura i jedinjenja (legure niob-germanijum, niob-kalaj, niob-titan, legure na bazi bakar-oksida i sl.).

Ovo su niskotemperaturni superprovodnici. Znatno više kritične temparature imaju superprovodni keramički materijali izrađeni na bazi oksida metala (barijuma, itrijuma i lantana) i to su tzv. retke zemlje. Ovo su visokotemperaturni superprovodnici kod kojih se za rashlađivanje koristi tečni azot koji je mnogo puta jeftiniji od helijuma.