Суперспроводливост

Магнет левитира над високотемпературен суперспроводник, оладен со течен азот. Постојана електрична струја тече по површината на суперспроводникот, која делува да го исклучи магнетното поле на магнетот. (Фарадеев закон за индукција). Оваа струја формира електромагнет кој го одбива магнетот.

Видео од Мајснеров ефект кај високотемпературен суперспроводнук со NdFeB магнет.

Високотемпературен суперспроводник кој левитира над магнет

Суперспроводливост е феномен од точно нула електричен отпор и исчезнување на магнетното поле кое се јавува во некои материјали кога ќе се оладат под одредена критична температура. Овој ефект бил откриен од холандскиот физичар Хајке Камерлинг Онес на 8 април, 1911 во Лајден. Како феромагнетизмот и атомските спектрални линии, суперспроводливоста е квантно механички феномен. Се карактеризира со Мајснеров ефект, комплетно исклучување на линиите на магнетното поле од внатрешноста на суперспроводникот како што преминува во состојбата на суперспроводливост. Појавата на Мајснеров ефект значи дека суперспроводливоста не може да се разбере само како појава на идеална спроводливост во класичната физика.

Електричниот отпор на метален спроводник се намалува постепено со намалување на температурата. Кај вообичаените спроводници, како бакарот или среброто, ова намалување е ограничено од примеси и други дефекти. Дури близу до апсолутната нула, реален пример за нормален спроводник покажува отпор. Кај суперспроводниците, отпорот наеднаш се намалува до нула кога материјалот е оладен под неговата критична температура. Електрична струја која тече низ јамка од суперспроводлива жица може да тече бесконечно без извор на енергија.

Во 1986, било откриено дека некои Бакарно-Перовскитски ќерамички материјали имаат критична температура над 90K. Толку висока транзициска температура е статистички невозможна за вообичаените суперспроводници, поради што овие материјали биле именувани високотемпературни суперспроводници. Течен азот врие на 77 K, и суперспроводливост на повисоки температури од ова овозможува многу експерименти и примени кои не се практични на пониски температури.

Класификација

Главна статија: Класификација на суперспроводници

Има многу критериуми според кои се класифицираат суперспроводниците. Најчести се:

• Реакција кон магнетно поле: Суперспроводник може да биде од прв тип, што значи дека има едно критично поле над кое се губи суперспроводливоста, или од втор тип, што значи дека има две критични полиња помеѓу кои дозволува парцијално пробивање на магнетното поле.
• По теорија на делување: Вообичаен ако може да се објасни со БКШ теоремата или нејзините изводи, или невообичаен.
• По критична температура: За суперспроводник се смета дека е високотемпературен ако ја достигнува состојбата на суперспроводливост кога е оладен со течен азот – на само _c > 77 K) – или нискотемпературен ако се бараат поагресивни техники на ладење за да се достигне критичната температура.
• По материјал: Класи на материјали на суперспроводници вклучуваат хемиски елементи (жива или олово), легури (Ниобиум-титаниум, германиум-ниобиум и ниобиум-нитрид), ќерамики (ИББО и магнезиум диборид), или органски суперспроводници (фулерени и јаглеродни наноцевки, иако овие примери треба да се вбројуваат во хемиски елементи, бидејќи се изградени целосно од јаглерод.)

Елементарни својства на суперспроводниците

Повеќето физички својства на суперспроводниците варираат од материјал до материјал, како капацитетот на топлина и критичната температура, критичното поле, и критичната густина на струјата на која се уништува суперспроводникот.

Од друга страна, има класа на својства кои се независни од материјалот. На пример, сите суперспроводници имаат точно нула отпор кон ниски струи кога нема присутно магнетно поле, или ако присутното поле не е посилно од одредена критична вредност. Постоењето на овие универзални својства кажува дека суперспроводливоста е термодинамичка фаза и дека поседува одредени својства кои се независни од микроскопските детали.

Нула отпор кон еднонасочна електрична струја

Електрични кабли за акцелераторите на ЦЕРН. И масивните и тенките кабли имаат по 12,500 А. Горе: Обични кабли за големиот електрон-позитрон судирач. Долу: Суперспроводливи кабли за големиот хадронски судирач

Наједноставниот метод за мерење на електричниот отпор на материјал е да се постави во електрично коло сериски со извор на струја I и да се измери добиениот напон V во примерокот. Отпорот на примерокот се добива од Омовиот закон бидејќи R = V / I. Ако напонот е нула, тогаш и отпорот е нула.

Суперспроводниците се способни да одржуваат струја без никаков напон, својство искористено кај суперспроводливите електромагнети како они во машини за магнетна резонанца. Експерименти покажуваат дека струите во суперспроводниците можат да течат со години без деградација. Експериментални докази покажуваат живот на струјата од најмалку 100,000 години. Теоретски се проценува дека животот на постојана струја може да е и подолг од животот на универзумот, во зависност од геометријата на жиците и температурата.

Кај нормален спроводник, електрична струја може да се визуелизира како флуид од електрони кои се движат низ јонска решетка. Електроните постојано се судираат со јоните од решетката и во секој судир се губи дел од енергијата која ја има струјата и се претвора во топлина, односно вибрациска кинетичка енергија на јоните на решетката. Како резултат на тоа, енергијата пренесена од струјата постојано се губи. Ова е феноменот на електричен отпор и Џулово греење.

Ситуацијата е различна во суперспроводник. Кај вообичаен суперспроводник, електронскиот флуид не може да се раздели во индивидуални електрони, туку се состои од врзани парови на електрони нарачени Куперови парови. Ова спарување е предизвикано од привлечната сила меѓу електроните од размената на фонони. Поради квантната механика, енергетскиот спектар на овој Куперов пар има енергетска дупка, што значи дека има минимална количина на енергија ΔE која треба да се принесе за да се возбуди флуидот. Затоа ако ΔE е поголемо од термалната енергија на решетката (добиена од kT, каде k е Болцмановата константа и T е температурата), флуидот нема да биде растурен од решетката. Поради тоа Куперовиот пар е суперфлуид, што значи дека може да тече без загуба на енергија.

Во класата на суперпроводници познати како суперспроводници од II тип, вклучувајќи ги сите познати високотемпературни суперпроводници, кога се применува електрична струја на температура не многу помала од критичната, се појавува мало количество на отпор. Ова е поради магнетните витли во електронскиот суперфлуид, поради што се губи дел од енергијата на струјата. Ако струјата е доволно мала, витлите се стационарни и се губи отпорот. Отпорот од овој ефект е мал во споредба со тој на не-суперспроводливите материјали, но мора да се земе во предвид кај сензитивните експерименти. Но ако температурата се намали многу под критичната точка, овие витли се замрзнуваат во место и се добива “вително стакло”. Кај температури пониски од оваа, отпорот на материјалот станува точно нула.

Фазна транзиција на суперспроводниците

Однесување на топлински капацитет (c_v, сино) и отпор (ρ, зелено) при фазната транзиција на

Кај суперспроводливите материјали, својствата на суперспроводливост се појавуваат кога температурата T ќе се намали под одредена критична температура T_c. Вредноста на оваа температура се менува од материјал до материјал. Вообичаените суперспроводници обично имаат критична температура од 20 K до помалку од 1 K. Цврста жива има критична температура од 4.2 K. Највисоката критична температура за вообичаен суперспроводник е 39 K кај магнезиум диборидот. (MgB₂), Иако овој материјал покажува доволно егзотични својства поради кои можеби не треба да се класифицира како вообичаен суперспроводник. Бакарни суперспроводници имаат многу повисоки критични температури: YBa₂Cu₃O₇, еден од првите откриени бакарни суперспроводници, има критична температура од 92 K, и жива-бакарни суперспроводници имаат критични температури над 130 K. Објаснувањето за овие високи критични температури не постои. Спарувањето на електрони поради фононски размени ја објаснува суперспроводливоста кај вообичаените суперспроводници, но не и кај новите суперспроводници кои имаат многу висока критична температура.

Слично, на одредена температура под критичната, суперспроводливи материјали престануваат да се суперспроводливи кога надворешно магнетно поле поголемо од критичното магнетно поле делува на суперспроводникот. Ова е поради квадратното зголемување на Гибсовата слободна енергија за време на фазата на суперспроводливост, додека енергијата на нормалната фаза е независна од магнетното поле. Ако материјалот е суперспроведник кога нема магнетно поле, тогаш слободната енергија на фазата на суперспроводливост е помала од таа на нормалната фаза, и така за некоја вредност за магнетното поле, двете слободни енергии ќе бидат еднакви и ќе се случи фазна транзиција во нормалната фаза. Општо, повисока температура и посилно магнетно поле водат до помала делба на електроните во суперспроводникот.

Суперспроводливоста е придружена со нагли промени во различни физички својства, кои се белези на фазна транзиција. Топлинскиот капацитет е пропорционален со температурата за време на не-суперспроводливата состојба. Во суперспроводливата состојба, има недоследен скок и не е линеарна. При пониски температури, варира како e^−α/T за некоја константа, α. Ова експоненцијало однесување е еден од доказите за постоењето на енергетската дупка.

Редот на транзицијата на фазата на суперспроводливоста долго време бил причина за дебата. Експерименти покажуваат дека транзицијата е од втор ред, што значи дека нема латентна топлина. Но во присуство на надворешно магнетно поле има латентна топлина, затоа што фазата на суперспроводливост има пониска ентропија под критичната температура. Експериментално е докажано дека како последица на зголемувањето на магнетното поле над критичната точка, добиената фазна транзиција води до намалување на температурата на материјалот.

Пресметки во раните 1970ти години покажале дека може да е од прв ред поради ефектот на далекуметни варирања во електромагнетното поле. Во 1980тите тоа било покажано теоретски со помош на теоријата за неред кај полињата, во која вителните линии на суперспроводниците имаат голема улога, дека транзицијата е од втор ред кај суперспроводниците од втор тип и од прв ред кај суперспроводниците од прв тип, и дека двата региони се разделени со трикритична точка. Резултатите биле подржани од Монте Карловите компјутерски симулации.

Мајснеров ефект

Главна статија: Мајснеров ефект

Кога суперспроводник е поставен во надворешно магнетно поле H, и е оладен под температурата на транзиција, магнетното поле исчезнува. Мајснеровиот ефект не предизвикува да целосно да исчезне полето, туку тоа само продира низ суперспроводникот на многу мало растојание, одредено од parameter λ, наречена Лондонова длабочина на продирање, која опаѓа експоненцијално до нула во повеќето од материјалот. Мајснеровиот ефект е важна одлика на суперспроводливоста. За повеќе суперспроводници, Лондоновата длабочина на продирање е ред на 100 nm.

Понекогаш Мајснеровиот ефект се смета за дијамагнетизам кој може да се очекува од идеален електричен спроводник: Според Ленцовото правило, кога променливо магнетно поле ќе влијае врз спроводник, ќе предизвика електрична струја во спроводникот која создава спротивно магнетно поле. Кај идеален спроводник може да се предизвика произволно голема струја, и добиеното магнетно поле го поништува применетото.

Мајснеровиот ефект е различен од ова – тој е спонтано исчезнување кое настанува за време на транзицијата во суперспроводливост. Ако имаме материјал во нормална состојба кој содржи постојано внатрешно магнетно поле, кога тој материјал ќе се олади под критичната температура, неговото магнетно поле наеднаш ќе исчезне, а тоа не се очекува од Ленцовиот закон. Мајснеровиот ефект е објаснет од браќата Фритз и Хајнц Лондон, кои покажале дека електромагнетната слободна енергија во суперспроводник се сведува на минимум доколку

$\nabla ^{2}\mathbf {H} =\lambda ^{-2}\mathbf {H} \,$

каде H е магнетното поле и λ е Лондоновата длабочина на продирање.

Оваа равенка, позната како Лондонова равенка, предвидува дека магнетно поле во суперспроводник опаѓа експоненцијално од вредноста која ја има на површината.

За суперспроводник речиси без магнетно поле се вели дека е во Мајснерова состојба. Суперспроводникот излегува од оваа состојба кога ќе се примени многу силно магнетно поле. Суперспроводниците може да се поделат во две класи во однос на тоа: Кај суперспроводници од прв тип, суперспроводливоста нагло прекинува кога силата на применето магнетно поле е над критична вредност H_c. Во зависност од геометријата на примерокот, може да се добие меѓусостојба која се состои од барокна шара од региони од нормален материјал со магнетно поле помешани со региони на суперспроводлив материјал кои немаат магнетно поле. Кај суперспроводници од втор тип, покачување на применетото магнетно поле над критична вредност H_c1 доведува до помешана состојба (вителна состојба) во која зголемена количина на магнетен флукс продира низ материјалот, но нема отпор на течењето на струјата доколку таа не е преголема. На втора критична точка H_c2, се губи суперспроводливоста. Помешаната состојба е предизвикана од витлите во електронскиот суперфлуид, наречени флуксони, бидејќи флуксот предизвикан од овие витли е квантизиран. Повеќето суперспроводници од чисти елементи, освен ниобиум и јаглеродни наноцевки, се од прв тип, додека сите суперспроводници со примеси се од втор тип.

Лондонов момент

Ротирачки суперспроводник создава магнетно поле, прецизно подреден со оската на ротација. Овој ефект, Лондоновиот момент, бил добро искористен во Гравитациската Сонда Б. Овој експеримент ги мерел магнетните полиња на четири суперспроводливи жироскопи за да ги одреди нивните оски на ротација. Ова било критично за експериментот, бидејќи е еден од малкуте начини за прецизно да се одреди ротационата оска на сфера.

Историја на суперспроводливоста

Хајке Камерлинг Онес (десно), кој ја открил суперспроводливоста. Пол Еренфест, Хендрик Лоренц, Нилс Бор стојат лево од него

Главна статија: Историја на суперспроводливоста

Суперспроводливоста била откриена на 8 април, 1911 од Хајке Камерлинг Онес, кој го проучувал отпорот на цврста жива на криогенски температури користејќи течен хелиум како средство за ладење. На температура од 4.2 K, увидел дека нема отпор. Во истиот екперимент, ја приметил транзицијата на хелиум во суперфлуид на температура од 2.2 K, без да го примети значењето. Точната дата на откритието била дознаена по еден век, кога била пронајдена тетратката на Онес. Во следните децении, била откриена суперспроводливост во други материјали. Во 1913, било откриено дека оловото е суперспроводник на температура од 7 K, и во 1941 било откриено дека ниобиум нитридот суперспроведува на 16 K.

Големи напори биле вложени за да се открие како и зошто функционира суперспроводливоста. Важен чекор бил направен во 1933, кога Мајснер и Оксенфелд откриле дека суперспроводниците поништуваат применети магнетни полиња и оваа појава ја нарекле Мајснеров ефект. Во 1935, Фритз и Хајнц Лондон покажале дека Мајснеровиот ефект е последица од сведување на минимум на електромагнетната слободна енергија на суперспроведената струја.

Лондонова теорема

Првата феноменологиска теорема за суперспроводливост била Лондоновата теорема. Била предложена од браќата Лондон во 1935, кратко време по откритието дека магнетните полиња се губат во суперспроводниците. Голем достиг на нивната теорема е можноста да се објасни Мајснеровиот ефект, каде материјал експоненцијално ги губи сите внатрешни магнетни полиња како што ја преминува границата на суперспроводливост. Со користење на Лондоновите равенки, може да се добие зависноста на магнетното поле во суперспроводникот со растојанието до површината.

Има две Лондонови равенки:

${\frac {\partial \mathbf {j} _{s}}{\partial t}}={\frac {n_{s}e^{2}}{m}}\mathbf {E} ,\qquad \mathbf {\nabla } \times \mathbf {j} _{s}=-{\frac {n_{s}e^{2}}{m}}\mathbf {B} .$

Првата го следи Вториот Њутнов закон за суперспроводливи електрони.

Конвенционални теории (1950тите)

За време на 1950тите, теоретски физичари за кондензирана материја дошле до добро разбирање на “конвенционалната” суперспроводливост, низ пар од важни теории: Гинцбург-Ландауовата теоремата и микроскопската БКШ теорема (1957).

Во 1950, Гинцбург-Ландау теоремата за суперспроводливост била осмислена од Ландау и Гинцбург. Оваа теорема, комбинирана со Ландауовата теорема за фазни транзиции од втор ред со бранова равенка како Шредингеровата равенка, успешно ги објаснила макроскопските својства на суперспроводнците. Особено, Абрикосов покажал дека Гинцбург-Ландауовата теорема ја предвидува поделбата на суперспроводниците во двете категории, денес познати како прв и втор тип. Абрикосов и Гинцбург биле наградени со Нобелова награда во 2003 за нивната работа (Ландау добил Нобелова награда во 1962 за други дела, и починал во 1968). Четири-димензионалното продолжение на Гинцбург-Ландауовата теорема, Колман-Вајнберговиот модел е важен во квантната теорија на поле и космологијата.

Исто така во 1950, Максвел и Ренолдс откриле дека критичната температура на суперспроводник зависи од изотопската маса на составните елементи. Ова важно откритие покажало дека интеракцијата на електроните и фононите е микроскопскиот механизам одговорен за суперспроводливоста.

Комплетната микроскопска теорија за суперспроводливост била предложена во 1957 од Бардин, Купер и Шрифер. Оваа БКШ теорема ја објаснила суперспроведената струја како суперфлуид од Куперови парови, парови од електрони кои си дејствуваат со размена на фонони. За ова дело, авторите биле наградени со Нобелова награда во 1972.

БКШ теоремата била зацврстена во 1958, кога Н.Н. Богољубов покажал дека БКШ брановата функција, која била изведена од варијациски аргумент, може да се добие со канонична трансформација на електронскиот Хамилтонов оператор. Во 1959, Лев Горков покажал дека БКШ теоремата се сведува на Гинцбург-Ландауовата теорема близу до критичната температура.

Генерализации на БКШ теоремата за вообичаени суперспроводници ја формираат основата на целото разбирање на феноменот суперфлуидност, бидејќи спаѓаат во класата на универзални ламбда транзиции. Сеуште не може да се одреди до кој степен можат овие генерализации да се применат на невообичаените суперспроводници.

Понатамошна историја

Прва практична примена на суперспроводливоста била развиена во 1954 со изумот на Дадли Ален Бак – криотронот. Два суперспроводника со многу различни вредности за критично магнетно поле се комбинираат за да се добие брз, едноставен прекинувач за компјутерски елементи.

Набргу по откривањето на суперспроводливост во 1911, Камерлинг Онес се обидел да направи електромагнет со суперспроводливи навои но открил дека релативно слаби магнетни полиња ја уништувале суперспроводливоста на материјалите кои ги истражувал. Многу подоцна, во 1955, Г.Б. Интема успеал да создаде мал електромагнет со железно јадро од 0,7 тесла со суперспроводливи навои од ниобиумова жица. Потоа во 1961, Ј.Е. Кунзлер, Е. Бјулер, Ф.С.К. Хсу, и Ј.Х. Верник откриле дека на 4.2 келвини, смеса која се состои од ниобиум и калај во однос 3:1 , е способна да издржи струја од над 100,000 ампери по сантиметар квадратен во магнетно поле од 8.8 тесла. И покрај тоа што е кршлив и тежок за производство, ниобиум-калајот е многу корисен кај супермагнетите за создавање на магнетни полиња од 20 и повеќе тесла. Во 1962 Т.Г. Берлинкорт и Р.Р. Хак откриле дека мешавини на ниобиум и титаниум се соодветни за примена до 10 тесла. Бргу потоа, комерцијалното производство на ниобиум-титаниум жици за супермагнети започнало во Вестингхаус Електричната Корпорација и во Ва Чанг Корпорацијата. Иако ниобиум-титаниум има послаби суперспроводливи својства од ниобиум-калај, тој станал најкористен материјал за супермагнети, поради тоа што е цврст и лесен за производство. Но и ниобиум-калајот и ниобиум-титаниумот имаат широка примена во машини за магнетна резонанција во медицината, за магнети за високоенергетски забрзувачи на честички, и други примени. Конектус, европска компанија за суперспроводливост, проценила дека во 2014, глобалната економска активност која не може да функционира без суперспроводливост изнесува околу 5 милијарди евра, а системи за магнетна резонанција опфаќаат околу 80% од таа сума.

Во 1962, Џозефсон направил теоретско предвидување дека суперструја може да тече помеѓу два суперспроводника поделени со тенок изолатор. Овој феномен, сега наречен Џозефсонов ефект, е искористен во суперспроводливи направи како СКУИДови. Се користи за најточните мерења на квантниот магнетен флукс Φ₀ = h/(2e), каде h е Планковата константа. Надополнет со отпорноста на квантиот Холов отпор, ова води до прецизно мерење на Плаковата константа. Џозефсон за ова добил Нобелова награда во 1973.

Во 2008, било предложено дека истиот механизам со кој се добива суперспроводник, би можел да се искористи за да се добие суперизолатор кај некои материјали, со речиси бесконечно електричен отпор.

Високотемпературна суперспроводливост

Развој на суперспроводливите материјали

Главна статија: Високотемпературна суперспроводливост

До 1986, физичарите верувале дека БКШ теоремата забранува суперспроводливост над околу 30 K. Во таа година, Беднорц и Милер откриле суперспроводливост во бакарно-петровскитски материјал на база на лантан, кој имал температура на транзиција од 35 K (Нобелова награда за физика, 1987). Бргу било откриено дека со замена на лантанот со итриум, (со што се добива ИББО) се покачува критичната температура на 92 K.

Овој скок на температурата е особено значаен, бидејќи дозволува користење на течен азот како средство за ладење, заменувајќи го течниот хелиум. Ова може да е комерцијално важно, бидејќи течен азот може да се произведува евтино, дури и на место. Исто така, повисоката температура овозможува одбегнување на некои од проблемите кои се јавуваат кај температурите на течен хелиум, како создавањето на грутки замрзнат воздух, кои можат да ги блокираат криогенските линии и да предизвикаат непредвидливо и опасно натрупување на притисок.

Откриени се многу други бакарни суперспроводници, и теоријата за суперспроводливост во овие материјали е една од големите предизвици на теоретската физика на кондензирана материја. Има две главни хипотези - теоремата за резонирачки валентни врски, и флуктуацијата на спинови која има најголема поддршка меѓу истражувачите. Втората хипотеза предложува дека електронското спарување кај високотемпературните суперспроводници е условено од бранови со краток досег наречени парамањони.

Од 1993, највисокотемпературниот суперспроводник е ќерамички материјал составен од жива, бариум, калциум, бакар и кислород (HgBa₂Ca₂Cu₃O_8+δ) со T_c = 133–138 K. Подоцнежниот експеримент (138 K) уште очекува потврда.

Во февруари 2008, била откриена група од суперспроводници на база на железо. Хидео Хосоно од Институтот за технологија на Токио, и колегите откриле лантан оксид флуорид железо арсенид (LaO_1-xF_xFeAs), оксипниктид кој суперспроведува на температура под 26 K. Со замена на лантанот во LaO_1−xF_xFeAs со самариум довело до суперспроводници кои работат на 55 K.

Во мај 2014, се предвидело дека водород сулфид (H₂S) може да биде високотемпературен суперспроводник на притисок од 80 до 160 гигапаскали. Во 2015, за H₂S било откриено дека покажува суперспроведливи својства под 203 K но при многу висок притисок - околу 150 гигапаскали.

Примени

Главна статија: Технолошки примени на суперспроводливоста

Видео од левитација со суперспроводливост кај ИББО

Суперспроводливи магнети се најмоќните познати електромагнети. Се користат за магнетна резонанција, масни спектрометри, и кај забрзувачи на честички. Можат да се користат и за магнетна разделба, каде слаби магнетни честички се изделуваат од позадина од помалку магнетни или немагнетни честички како во индустриите за пигменти.

Во 1950тите и 1960тите, суперспроводниците се користеле да се градат експериментални дигитални компјутери со криотронски прекинувачи. Во скоро време, суперспроводници се користат за да се изработуваат дигитални кола врз основа на брза еднофлуксна квантна технологија и Радио- и микробранови филтри за базни станици за мобилни телефони.

Суперспроводници се користат за да се изградат Џозефсонови постројки - основите за СКУИДови (суперспроведливи квантни уреди за интерференца), најосетливите магнетометри. СКУИДови се користат во скенирачки микроскопи и магнетоенцефалографијата. Серија од Џозефсонови уреди се користат за да се реализира волтот од SI системот. Во зависност од начинот на делување, Џозефсоновата постројка може да се користи како детектор на фотони или како миксер. Големата промена на отпорот за време на транзицијата од нормална состојба во состојба на суперспроводливост се користи за изградба на термометри во криогенски микро-калориметарски детектори на фотони. Истиот ефект се користи во ултраосетливите болометри направени од суперспроведливи материјали.

Се појавуваат нови пазари каде релативната ефикасност, големина и тежина на уреди со високотемпературна суперспроводливост ја надвладува дополнителната цена. На пример, кај ветерните турбини помалата тежина и волумен на суперспроводливите генератори може да заштеди пари во конструкција и цена на кулата, и покрај повисоката цена за генераторот.

Надежни идни примени вклучуваат паметни мрежи, трансмисија на електрична енергија, трансформери, уреди за чување на енергија, електрични мотори, магнетни левитациски уреди и ладење со суперспроводливи магнети. Но суперспроводливоста е осетлива на движечки магнетни полиња, па примени кои користат наизменична струја ќе бидат потешки за развивање. Во споредба со обични кабли за струја, суперспроводливи жици се поефикасни и помали, што би довело до поприфатливо проширување на електричната мрежа.

Нобелови награди за суперспроводливост

• Хајке Камерлинг Онес (1913), "За неговите истражувања за својствата на материјата при ниска температура, што доведе до производството на течен хелиум"
• Џон Бардин, Леон Н. Купер, и Џ. Роберт Шрифер (1972), "за нивната теорија за суперспроводливост"
• Лео Есаки, Ивар Гиавер, и Брајан Д. Џозефсон (1973), "за нивните експериментални откритија во врска со феноменот на тунелирање кај полуспроводниците и суперспроводниците, соодветно, " и "за неговите теоретски предвидувања за својствата на суперструјата низ бариера на тунел, феномените познати како Џозефсонови ефекти "
• Георг Беднорц и К. Алекс Милер (1987), "за нивното важно откритие на суперспроводливост кај керамичките материјали "
• Алексеј А. Абрикосов, Виталиј Л. Гинцбург, и Антонио Џ. Легет (2003), "за пионерски придонеси во теоријата за суперспроводници и суперфлуиди "

Поврзано

• Андреева рефлексија
• Комплекс на размена на полнежи
• Суперспроводливост по боја кај кваркови
• Композитно реакциско текстурирање
• Вообичаени суперспроводници
• Ковалентни суперспроводници
• Пумпање на флукс
• Високотемпературни суперспроводници
• Хомев закон
• Суперспроводници на база на железо
• Кондов ефект
• Листа на суперспроводници
• Литл-Парксов ефект
• Магнетна левитација
• Макроскопски квантни феномени
• Магнетно едро
• Национална Лабараторија за Суперспроводливи Циклотрони
• Оксипниктид
• Постојана струја
• Близински ефект
• Суперспроводливост на собна температура
• Радерфордов кабел
• Суперспроведливи радиофреквенции
• Класификација на суперспроводници
• Суперфлуиден филм
• Суперфлуидност
• Технолошки примени на суперспроводливоста
• Развој на нискотемпературната технологија
• Суперспроводник од прв тип
• Суперспроводник од втор тип
• Невообичаени суперспроводници
• БКШ теорема
• Бинов модел на критична состојба

Понатамошно читање

• Хаген Клајнерт (1989). „Супертек и вителни линии“. Гајгови полиња во кондензирана материја. 1. Светска наука. ISBN 9971-5-0210-0.
• Анатоли Ларкин; Андреј Варламов (2005). Теорија за флуктуации кај суперспроводници. Оксфордски универзитетски печат. ISBN 0-19-852815-9.
• А. Г. Лебед (2008). Физиката на органски суперспроводници и спроводници. 110 (1во. изд.). Спрингер. ISBN 978-3-540-76667-4.
• Жан Матрикон; Жорж Вејзенд; Чарлс Гласхаусер (2003). Студените војни: Историјата на суперспроводливоста. Рутгерсов универзитетски печат. ISBN 0-8135-3295-7.
• „Физичар открил егзотична суперспроводливост“. Дневна Наука. 17 август 2006.
• Михаел Тинкам (2004). Вовед во суперспроводливост (2ро. изд.). Довер Книги. ISBN 0-486-43503-2.
• Тери Орландо; Кевин Делин (1991). Основите на применета суперспроводливост. Прентис хол. ISBN 978-0-201-18323-8.
• Пол Типлер; Ралф Левелин (2002). Модерна физика (4то. изд.). В. Х. Фриман. ISBN 0-7167-4345-0.

Надворешни врски

• Everything about superconductivity: properties, research, applications with videos, animations, games
• Video about Type I Superconductors: R=0/transition temperatures/ B is a state variable/ Meissner effect/ Energy gap(Giaever)/ BCS model
• Superconductivity: Current in a Cape and Thermal Tights. An introduction to the topic for non-scientists National High Magnetic Field Laboratory
• Lectures on Superconductivity (series of videos, including interviews with leading experts)
• Superconductivity News Update
• Superconductor Week Newsletter – industry news, links, et cetera
• Superconducting Magnetic Levitation
• National Superconducting Cyclotron Laboratory at Michigan State University
• YouTube Video Levitating magnet
• International Workshop on superconductivity in Diamond and Related Materials (free download papers)
• New Diamond and Frontier Carbon Technology Volume 17, No.1 Special Issue on Superconductivity in CVD Diamond
• DoITPoMS Teaching and Learning Package – "Superconductivity"
• The Nobel Prize for Physics, 1901–2008
• folding hands-on activities about superconductivity