«Железная простота сверхпроводимости»

Сверхпроводимость — свойство некоторых материалов проводить электрический ток без затухания, сопровождающееся одновременным полным или частичным вытеснением магнитного поля из объёма сверхпроводника (явлением, известным как эффект Мейснера). Существование этого эффекта показывает, что сверхпроводимость не может быть описана просто как идеальная проводимость в классическом понимании. Выталкивание магнитного поля также отличает сверхпроводимость и от других мезоскопических явлений, протекающих без диссипации энергии, таких как незатухающие токи и квантовый эффект Холла.

Сверхпроводники обладают нулевым электрическим сопротивлением при температурах ниже определённого значения (критическая температура). Известны несколько сотен соединений, чистых элементов, сплавов и керамик, переходящих в сверхпроводящее состояние. Существует множество типов сверхпроводимости, и некоторые из них предсказаны только теоретически. Некоторые типы сверхпроводимости, наблюдаемые в эксперименте, нашли квантовомеханическое объяснение, другие — ожидают теоретического объяснения.

С момента открытия сверхпроводимости (1911) в течение десятилетий это явление наблюдалось лишь при крайне низких температурах, близких к абсолютному нулю. Открытие в 1986—1993 годах ряда высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) отодвинуло далеко вверх температурную границу сверхпроводимости и позволило практически использовать сверхпроводящие материалы не только при температуре кипения жидкого гелия (4,2 К), но и при температуре кипения жидкого азота (77 К), гораздо более дешёвой криогенной жидкости.

Важное применение находят миниатюрные сверхпроводящие приборы-кольца — сквиды, действие которых основано на связи изменения магнитного потока и напряжения. Они входят в состав сверхчувствительных магнитометров, измеряющих магнитное поле Земли, а также используемых в медицине для получения магнитограмм различных органов. Сверхпроводники также применяются в маглевах.

Явление зависимости температуры перехода в сверхпроводящее состояние от величины магнитного поля используется в криотронах — управляемых сопротивлениях.

Важное применение находят миниатюрные сверхпроводящие приборы-кольца — сквиды, действие которых основано на связи изменения магнитного потока и напряжения. Они входят в состав сверхчувствительных магнитометров, измеряющих магнитное поле Земли, а также используемых в медицине для получения магнитограмм различных органов. Сверхпроводники также применяются в маглевах.

С выставкой можно ознакомиться в А-112 (НТБ).