Сейчас проблема исследования и применения сверхпроводников является одной из фундаментальных проблем физики и техники.
Известно, что при понижении температуры удельное сопротивление металлов уменьшается. Важен вопрос об электропроводности металлов при низких (криогенных) температурах, приближающихся к абсолютному нулю. В 1911 г. Камерлинг Оннес обнаружил, что при охлаждении ртути в жидком гелии её сопротивление сначала меняется постепенно, а затем, при температуре 4,1 К, очень резко падает до нуля. Это исчезновение электрического сопротивления, т.е. появление практически бесконечной удельной проводимости материала, названо сверхпроводимостью, а температура, при которой вещество переходит в сверхпроводящее состояние – температура сверхпроводящего перехода Тс.
Открытие в 1986 г. высокотемпературной сверхпроводимости сопровождалось поиском новых сверхпроводников с более высокой температурой перехода в сверхпроводящее состояние. В 1987 г. за открытие явления высокотемпературной сверхпроводимости в оксидах Беднорцу и Мюллеру присуждена Нобелевская премия по физике. В начале 1987 г. получена сверхпроводящая керамика на основе смешанных оксидов иттрия, бария и меди с критической температурой 93 К, т.е. выше точки кипения жидкого азота.
Обнаружение сложных купратов с высокой температурой перехода в сверхпроводящее состояние (Тс>77K) положило начало фундаментальным исследованиям физико-химических свойств, структуры, технологии получения веществ, поиску возможностей их практического применения.
Сверхпроводимость используется для получения сильных магнитных полей, при прохождении по сверхпроводнику больших токов, создающих сильные магнитные поля, отсутствуют тепловые потери. Так как магнитное поле разрушает состояние сверхпроводимости, для получения сильных магнитных полей применяются особые сверхпроводники II рода – сложные многокомпонентные системы на основе оксидов Y, Ba, Cu, Bi, Pb, тонкие сверхпроводящие пленки. Широко распространены магниты, основанные на сверхпроводящих соленоидах. Сверхпроводник − идеальный диамагнетик, он полностью выталкивает линии магнитного поля из своего объёма. Свойства материалов открывают возможности для создания эффективных систем производства, накопления и передачи энергии на большие расстояния, сверхмощных генераторов, высокоскоростного транспорта на магнитной подушке и т.д.
© Nesterenko Ann, 2011