сверхпроводимость

сверхпроводи́мость

Физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ (сверхпроводников) при охлаждении их ниже определённой критической температуры Тк, состоящее в скачкообразном исчезновении (обращении в нуль) электрического сопротивления постоянному току и в выталкивании магнитного поля из объёма образца (Мейснера эффект). Открыта в 1911 г. голландским физиком Х. Каммерлинг-Оннесом в опытах с ртутью. Позднее сверхпроводимость удалось обнаружить у многих металлов (свинца, алюминия, тантала, ниобия), металлических сплавов, химических соединений, у некоторых полупроводников и полимеров. Такие материалы называют сверхпроводниками. К сверхпроводникам относятся ок. половины металлов (напр., Al, Тк = 1.2 К; Pb, Тк = 7.2 К), несколько сотен сплавов (напр., Ni – Ti, Тк = 9.8 К), в т. ч. интерметаллические соединения (напр., Nb₃ Ge, Тк = 23 К), многие полупроводники (напр., GeTe, Тк = 0.17 К). Критическая температура традиционных сверхпроводников находится в пределах 0.1—23 К. В 1986– 87 гг. открыты высокотемпературные оксидные сверхпроводники (VBa₂Cu₃ O7 и др.) с Тк —100 К. Предполагается получение соединений с критической температурой, близкой к 300 К. Практическое применение сверхпроводимости ведётся при разработке сверхмощных магнитных систем и накопителей энергии, ускорителей заряженных частиц, силовых кабелей и трансформаторов большой мощности для систем централизованного распределения энергии, а также усилителей и измерительных устройств с низким уровнем собственных шумов. В сверхпроводниковых интегральных схемах активные элементы и электрические соединения выполнены из сверхпроводников. Перспективность сверхпроводниковых интегральных схем обусловлена высокой скоростью переключения, низ ким уровнем рассеиваемой мощности их активных элементов, способностью хранить информацию при отключении электрического питания. Использование сверхпроводниковых интегральных схем в цифровой вычислительной технике, информационно-измерительных системах, приборостроении и метрологии позволяет создавать принци_ пиально новые системы со значительно более высокими характеристиками.