Высокотемпературная сверхпроводимость

Superconductivity is a phenomenon characterized by the disappearance of electrical resistance in various metals, alloys, and compounds when they are cooled below a certain level, usually termed the critical temperature (Tc).

Интерес к вопросу практического использования сверхпроводников появился в 50-х годах, когда были открыты сверхпроводники второго рода с высокими критическими параметрами как по значению плотности тока, так и по величине магнитной индукции. В настоящее время использования явления сверхпроводимости приобретает все больше практическое значение.

Прогресс производства высокотемпературных сверхпроводящих материалов расширяет возможности их применения в различных областях науки и техники. С помощью сверхпроводящих магнитов с ВТСП вставками станет возможным при температуре жидкого гелия относительно дешево получать поля с индукцией более 30 Тл. Это даст огромные преимущества, так как для низкотемпературной сверхпроводимости такие поля просто недостижимы, а биттеровские магниты неприемлемо дороги в эксплуатации.

С 1911 по 1986 год в мире было исследовано много сверхпроводящих металлов и сплавов, но наивысшая измеренная температура перехода составляла 23,2 К. Для охлаждения до такой температуры исследователям требовался дорогостоящий жидкий гелий. И только в конце 1986 г. К.Мюллер и Й.Беднорц, работая в исследовательской лаборатории IBM в Цюрихе, обнаружили, что керамический проводник, построенный из атомов лантана, бария, меди и кислорода, имеет температуру перехода в сверхпроводящее состояние равную 35 К. 

В декабре 2009 г. командой сотрудников нескольких российских институтов завершены приёмочные испытания самой крупной в Европе 200-метровой ВТСП кабельной линии с номинальным напряжением 20 кВ и передаваемой мощностью в 50 МВА.

Разработкой и производством ЯМР спектрометров в мире занимается около десяти компаний, которые можно разделить на три основные группы: производители спектрометров низкого разрешения (как правило, на постоянных магнитах), производители сверхпроводящих ЯМР спектрометров, а также производителей электроники, программного обеспечения и аксессуаров для ЯМР спектрометрии.

В идеале ВТСП проводник должен обладать высокой токонесущей способностью при любых ориентациях магнитного поля, так как почти во всех электротехнических устройствах магнитное поле на краю обмотки имеет значительную перпендикулярную компоненту. Анализ последних отчетов (например, материалы последнего международного семинара International workshop on coated conductors, CCA-2008) ведущих производителей ВТСП проводов показывает, что данная задача достаточно успешно решается путем создания в материале искусственных центров пиннинга.