4.1.5. Сверхпроводники
Явление сверхпроводимости было обнаружено голландским ученым Г. Камерлинг–Онессом в 1911 г. Он установил, что при температуре жидкого гелия (4,2 К) сопротивление ртути скачкообразно падает до нуля. В настоящее время в сверхпроводниковое состояние переведены 39 химических элементов, в том числе 33 металла (табл. 4.3) и больше тысячи различных сплавов и химических соединений. Еще 13 элементов проявляют сверхпроводящие свойства при высоких давлениях. Среди них такие полупроводники, как кремний, германий, селен, теллур, сурьма и др.
Кроме чистых металлов сверхпроводимостью обладают многие интерметаллические соединения и сплавы (табл. 4.4).
В конце 1980-х гг. были получены принципиально новые сверхпроводящие материалы на основе керамики. В настоящее время известно несколько высокотемпературных сверхпроводящих керамик с общими формулами: лантановая керамика (La1–x ⋅ Ba)2CuO1–y c Ткр = 56 К, иттриевая (Y-Ba-Cu-О) с Ткр = 91 К, висмутовая (Bi-Sr-Ca-O) c Ткр = 115 К, таллиевая (Tl-Ba-Ca-Cu-O) c Ткр = 119 К. Максимальной Ткр = 135 К обладает ртутная керамика. В настоящее время разрабатываются новые материалы, обладающие большей плотностью тока и более высокой температурой перехода в сверхпроводящее состояние. Большие возможности здесь открывает нанотехнология. Работы в этом направлении уже ведутся: получены сверхпроводники с температурой перехода в сверхпроводящее состояние до 160 К.