Nature - Lani je učinek superprevodnosti praznoval sto let, a do danes še nismo našli materialov, ki bi imeli to lastnosti pri temperaturah, ki so vsaj blizu sobni. Pravzaprav nismo uspeli dokazati niti ali tovrstni materiali zagotovo obstajajo ali zagotovo ne. Toda razvoj je vseeno prinesel precej novih spoznanj in materialov.
Superprevodniki so materiali, ki imajo električno upornost enako nič. Pri dovolj nizkih temperaturah ima takšno lastnost precej spojin, a se z naraščanjem temperature zelo hitro uniči. Načeloma jih lahko po kritični temperaturi, torej najvišji temperaturi, kjer še izkazujejo superprevodnost, razdelimo na nizkotemperaturne in visokotemperaturne superprevodnike - ločnica med njimi je vrelišče tekočega dušika pri -196 °C, saj je to najnižja zelo enostavno dosegljiva temperatura.
Konvencionalne superprevodnike imenujemo tiste, katerih vedenje pojasnjuje teorija BCS (Bardeen, Cooper in Schrieffer) o kondenzaciji elektronskih parov v stanje, podobno bozonom (elektroni so sicer fermioni!). Najvišjo kritično temperaturi med temi ima magnezijev diborid z -234 °C. Precej bolj zanimivi so nekonvencionalni superprevodniki, ki imajo precej višje kritične temperature. Leta 1986 so odkrili kupratne (baker vsebujoče) superprevodnike, med katerimi ima rekorder kritično temperaturo pri -138 °C. Do sobne temperature je torej še dolga pot, a smo se ji približali že več kot na polovico.
Leta 2008 pa so odkrili novo vrsto nekonvencionalnih superprevodnikov, ki se imenuje železovi halkogenidni superprevodniki, ker v njih med drugimi elementi nastopata železo in selen. Zanimivi so, ker se v vrsti lastnosti razlikujejo od vseh ostalih superprevodnikov. Za razliko od ostalih so močno magnetni, medtem ko pri ostalih močno magnetno polje superprevodnost uniči. Razlage za obnašanje halkogenidnih superprevodnikov še ni.
Poleg temperature na superprevodnost vpliva tudi tlak, ki nad določeno vrednostjo uniči superprevodnost. Čeprav tlak ne spremeni bistveno kemične zgradbe materiala,, vpliva na pojav. Znanstveniki so sedaj odkrili nove materiale z nestehiometrično sestavo (Tl0.6Rb0.4Fe1.67Se2, K0.8Fe1.7Se2, in K0.8Fe1.78Se2), v katerih se z zvišanjem tlaka superprevodnost ne zmanjšuje predvidljivo. Omenjeni materiali imajo sicer nizke že kritične temperature same po sebi (okrog -240 °C), a se z višanjem tlaka dogajajo zanimive stvari. Najprej superprevodnost upada, pri okoli 100.000 atmosferah izgine in se nenadoma ponovno pojavi pri 130.000 atmosferah. Zanimivo je, da se pri tem tlaku kritična temperatura pomakne k višjim vrednostim okoli -225 °C (kritična temperatura in tlak sta povezana, saj je mogoče narisati fazni diagram superprevodnosti).
Omenjeno obnašanje ni bilo opaženo še pri nobenem drugem materialu, saj povsod z naraščanjem tlaka prevodnost monotono upada. Ker je že sam vzrok za nastanek superprevodnosti v železovih halkogenidih slabo poznan, avtorji ne špekulirajo o razlagi zanimive tlačne odvisnosti. Članek je objavljen v Nature.
Odvisno kako občutljiv je superprevodnik na magnetno polje. Idealni bi lahko prevajal neskončno visok tok. V realnosti pa pri določeni tokovni gostoti superprevodnost izgine in žica izpari
Kakšen tok lahko trajno prenese vodnik, ki je superprevoden pri preseku recimo 1mm2?
Kritična gostota električnega toka v superprevodniku običajno znaša 105 A/mm2 in je odvisna od temperature. Pri tokovih, ki so večji od kritičnega, superprevodnost izgine, pojavi se električni upor in vodnik se začne segrevati, dokler gostota toka ponovno ne pade pod kritično vrednost.
Kaj pa je to "zmanjšana superprevodnost"? A ni tak, da ali je, ali ni?
Ne povsem. Na primer recimo visokotemperaturni superprevodniki so SP II. vrste, pri katerih se pojavijo vrtinčne niti (mesta "izgubljene superprevodnosti"), ki "zmanjšajo njihovo superprevodnost". Google "type II superconductors".
EDIT: članek sicer ne uvrsti novih v nobeno izmed skupin, ta komentar je splošen za občutek kaj bi lahko bila zmanjšana superprevodnost
O kakih atmosferah vi to govorite?? Pri nas se uporablja bar.
Podobno je ko se prevaja silicon v silikon, namesto v silicij...
1 atm ni 1 bar (1 atm =~ 1,013 bar). To sicer ni relavantno, ko govorimo o redih velikosti in ne natačnih cifrah, kljub vsemu pa je zgornja primerjava na trhlih nogah.
to iskanje superprevodnika je verjetno še vedno v neki romantični stopnji, oz. je pravkar to prešlo, ker na raznoraznih inštitutih so po cele dneve mešali elemente, se igrali, merili, in kar spali v laboratorijih. vse za razvoj in večno slavo, da izdelajo superprevodnik pri sobnih temperaturah. ahhh, to so bili romantični časi, pravo nasprotje 'sodobnemu' razvoju.
O kakih atmosferah vi to govorite?? Pri nas se uporablja bar.
pri nas pa uporabljamo atm, bare, psi-g/a/d, kp/cm2, Pa. začuden? verjetno zelo...
"Namreč, da gre ta družba počasi v norost in da je vse, kar mi gledamo,
visoko organizirana bebavost, do podrobnosti izdelana idiotija."
Psiholog HUBERT POŽARNIK, v Oni, o smiselnosti moderne družbe...
@BALAST: Tekoči dušik je praktično "odpadni material" pri proizvodnji tekočega kisika, ki se ga v veliki količini uporablja za varjenje. Zato je tudi precej poceni v primerjavi z drugimi sredstvi za hlajenje do tako nizkih temperatur.
Ne, nisem jaz nič začuden. atm, bar, psi-g/a/d, kp/cm2, Pa, vse te enote dobro poznam, ker jih uporabljam vsak dan v službi. Samo če ka star istrument na pnevmatiko popravljam, potem vidim kaj eksotičnega.
Drugače pa je bar in nič drugega v uporabi, vse drugo je zastarelo.
"Namreč, da gre ta družba počasi v norost in da je vse, kar mi gledamo,
visoko organizirana bebavost, do podrobnosti izdelana idiotija."
Psiholog HUBERT POŽARNIK, v Oni, o smiselnosti moderne družbe...
, ker na raznoraznih inštitutih so po cele dneve mešali elemente, se igrali, merili, in kar spali v laboratorijih. vse za razvoj in večno slavo, da izdelajo superprevodnik pri sobnih temperaturah.
