Сверхпроводимость. У чего и при какой максимальной температуре возникает?
У какого материала и при какой наибольшей температуре наблюдалась? Устойчива ли она при этом?
Ответы (4):
Сверхпроводимость - свойство некоторых материалов при низкой температуре полностью терять сопротивление протеканию постоянного электрического тока (для переменного тока ситуация сложнее). Свойство сверхпроводимости известно для многих тысяч металлов, сплавов, органических и неорганических соединений. Для каждой из групп можно указать свою максимальную критическую температуру сверхпроводимости, известную в настоящее время. Кроме того необходимо учитывать состояние образцов и внешнее давление, так как они влияют на критическую температуру сверхпроводимости.
Максимальная достигнутая критическая температура сверхпроводимости для массивных образцов при атмосферном давлении на текущий момент принадлежит керамике состава Hg0,8Ba2Ca2Cu3,2O8Fx и составляет 138 К; для массивных образцов под давлением рекорд принадлежит керамике состава HgBa2Ca2Cu3O8+x и составляет 153 К. Соответственно ниже этих температур эти керамики находятся в сверхпроводящем состоянии, которое может быть разрушено сильным магнитным полем (это еще один параметр необходимый для учета области применимости сверхпроводников).
К сожалению из-за низкой технологичности и высокой хрупкости долгое время сверхпроводящие керамики не использовались в технике. Недавно появилось сообщение о вводе в эксплуатацию первого высокотемпературного сверхпроводящего кабеля: http://facepla.net/index.php/the-news/energy-news-mnu/4544-samyj-dlinnyj-sverkhp
Для начала попробую объяснить, что же такое сверхпроводимость. Итак, сверхпроводимость – это такое свойство некоторых металлов, при достижении ими критической темпертуры (не положительной, а отрицательной), проводить электрический ток без сопротивления. Такими свойствами обладают сотни соединений, чистых элементов, сплавов и керамик. Это и свинец и олово, ртуть, стронций, медь и тд. Смысл заключается в том, что металл надо «заморозить» до температуры, близкой к абсолютному нулю. Тогда и наблюдается подобный эффект. По самой теории конечно всё отлично – электричество можно передавать без патерь, но на практике пока невыполнимо. Так как «остудить» металл до такой температуры и поддерживать её в таких масштабах невозможно.
Сейчас получены данные о сверхпроводимости при температуре около - 100 градусов Цельсия. Это для ртутной керамики в сочетании с малым количеством фтористых добавок.