Сверхпроводимость – это квантовое состояние материалов, при котором электрическое сопротивление полностью исчезает, и они приобретают уникальные свойства. Это явление открыл в 1911 году голландский физик Хейке Камерлинг-Оннес, охладив ртуть до температуры близкой к абсолютному нулю.
В обычных проводниках электроны сталкиваются с атомами кристаллической решётки, что создаёт сопротивление. В сверхпроводниках при критической температуре электроны образуют куперовские пары, которые движутся без потерь энергии.
Куперовские пары – это связанные состояния двух электронов с противоположными спинами и импульсами, которые взаимодействуют через колебания кристаллической решётки (фононы).
Материалы переходят в сверхпроводящее состояние только ниже определённой критической температуры (Tc). По этому параметру сверхпроводники делят на:
Сверхпроводящие материалы нашли применение в различных областях:
В 2025 году продолжаются разработки комнатнотемпературных сверхпроводников, которые революционизируют энергетику. Уже получены экспериментальные образцы, работающие при −23°C под высоким давлением.