СВЕРХПРОВОДНИКИ́

СВЕРХПРОВОДНИКИ́, ма­те­риа­лы, об­ла­даю­щие свой­ст­вом сверх­про­во­ди­мо­сти, т. е. пол­ным от­сут­ст­ви­ем элек­трич. со­про­тив­ле­ния при темп-рах ни­же кри­тич. темп-ры Т_с. Пер­вым ма­те­риа­лом, в ко­то­ром на­блю­да­лась сверх­прово­ди­мость, бы­ла ртуть с Т_с=4,2 К (Х. Ка­мер­линг-Он­нес, 1911). При Т<Т_c С. пе­ре­хо­дят в нор­маль­ное (не­сверх­про­во­дя­щее) со­стоя­ние при при­ло­же­нии маг­нит­но­го по­ля, на­пря­жён­ность ко­то­ро­го пре­вы­ша­ет кри­тич. зна­че­ние Н_с, или при уве­ли­че­нии транс­порт­но­го то­ка вы­ше не­ко­то­ро­го кри­тич. зна­че­ния.

С. яв­ля­ют­ся мн. ме­тал­лы, боль­шое чис­ло ме­тал­лич. спла­вов и со­еди­не­ний, а так­же не­ко­то­рые силь­но ле­ги­ро­ван­ные по­лу­про­вод­ни­ки. От­кры­ты ор­га­ни­че­ские сверх­про­вод­ни­ки и сверх­про­во­дя­щие по­ли­ме­ры.

По сво­ему по­ве­де­нию в дос­та­точ­но силь­ных маг­нит­ных по­лях С. под­раз­деля­ют­ся на С. 1-го и 2-го ро­да. В С. 1-го ро­да сверх­про­во­ди­мость ис­че­за­ет в по­ле Н=Н_с, ко­гда по­ле скач­ком про­ни­ка­ет в об­ра­зец и он пе­ре­хо­дит в нор­маль­ное со­стоя­ние во всём объ­ё­ме. К та­ким С. от­но­сит­ся ряд ме­тал­лов, напр. Pb (Т_с=7,2 К, Н_с=800 Э), Al (Т_с=1,2 К, Н_с=100 Э), Zn (Т_с=0,88 К, Н_с=53 Э). В С. 2-го ро­да су­ще­ст­ву­ют ниж­нее кри­тич. по­ле Н_с1 (по­ле на­чи­на­ет про­ни­кать в тол­щу об­раз­ца) и верх­нее кри­тич. по­ле Н_с2, при ко­то­ром про­ис­хо­дит пол­ное раз­ру­ше­ние сверх­про­во­дя­ще­го со­стоя­ния. По­ле Н_с2 мо­жет дос­ти­гать по­ряд­ка 10⁵–10⁶ Э. При­ме­ра­ми С. 2-го ро­да яв­ля­ют­ся Nb (Т_с=9,2 К, Н_с2=2·10³ Э), V₃Ga (Т_с=14 К, Н_с2= =2,1·10⁵ Э), Nb₃Sn (Т_с=18 К, Н_с2= =2,5·10⁵ Э), YBa₂Cu₃O₇ (Т_с=93 К, Н_с2=1,5·10⁶ Э). Ма­те­риа­лы с боль­ши­ми Н_с2 име­ют ши­ро­кое при­ме­не­ние, напр. их ис­поль­зу­ют для из­го­тов­ле­ния об­мо­ток сверх­про­во­дя­щих маг­ни­тов.

Кри­тич. темп-ры Т_c С. мо­гут на­хо­дить­ся в ин­тер­ва­ле от не­сколь­ких мил­ли­кель­вин (напр., для вольф­ра­ма Т_с≈10 мК) до тем­пе­ра­тур, пре­вы­шаю­щих темп-ру ки­пе­ния жид­ко­го азо­та 77,4 К (напр., Т_c> 100 К для ря­да куп­рат­ных С.). Боль­шин­ст­во С. име­ют Т_c ни­же темп-ры ки­пе­ния жид­ко­го во­до­ро­да (20,3 К). Важ­ную для тех­нич. при­ме­не­ний груп­пу об­ра­зу­ют вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ные сверх­про­вод­ни­ки. В эту груп­пу вхо­дят, напр., MgB₂ (T_c≈40 К), не­ко­то­рые фул­ле­ри­ды [напр., (Rb,Tl)C₆₀ с Т_с=43 К], же­ле­зо­со­дер­жа­щие пник­ти­ды и халь­ко­ге­ни­ды (Т_с до 55 К) и слож­ные куп­ра­ты (напр., YBa₂Cu₃O_7–δ с Т_с=91К). Для тех­нич. при­ме­не­ний наи­бо­лее пер­спек­тив­ны же­ле­зо­со­дер­жа­щие С., имею­щие вы­со­кие зна­че­ния Н_с2, и слож­ные куп­ра­ты с Т_c>77,4 К.