Supravodivosť

Supravodivosť je makroskopický kvantový jav, pri ktorom materiál kladie nemerateľne malý elektrický odpor pri prechode elektrického prúdu, neuvoľňuje sa žiadne joulové teplo a materiál sa stáva ideálnym diamagnetikom, čím kompenzuje vonkajšie magnetické pole.

Supravodivá kabeláž

História

Počiatky myšlienky poklesu elektrického odporu pri nízkych teplotách siahajú do druhej polovice 19. storočia, keď škótsky chemik a fyzik James Dewar spolu s Angličanom Johnom Ambrose Flemingom predpovedali, že v absolútnej nule bude odpor čistých kovov taktiež nulový (aj keď Dewar neskôr svoje tvrdenie poopravil s tým, že odpor nezanikne úplne, len sa bude blížiť k nule). Praktický výskum vodivosti kovov pri nízkych teplotách začali Poliaci Zygmunt Florenty Wróblewski a Karol Olszewski a približne v roku 1880 aj zdokumentovali tento jav. Tragická nehoda Wróblewskeho v roku 1888 (zomrel na následky popálenia petrolejom) však pokusy ukončila.

Skutočnú supravodivosť pozoroval až Heike Kamerlingh Onnes v roku 1911, ktorý uskutočnil sériu meraní elektrickej vodivosti čistých kovov pri veľmi nízkych teplotách. Onnes spočiatku experimentoval s platinou a zlatom, ktoré ponáral do tekutého hélia (sám v roku 1908 objavil proces jeho skvapalňovania), no neskôr oba kovy nahradil ortuťou (lepšie sa čistila). Pri teplote pod 4,19 K pozoroval náhle „zmiznutie“ odporu ortuti, ktorého hodnota sa obvykle blížila k tisícke, no po ochladení pod túto teplotu neboli prístroje schopné zaznamenať žiaden elektrický odpor. Onnes publikoval na tému straty odporu viacero článkov, zaviedol termín supravodivosť a za tento objav bol ocenený Nobelovou cenou za fyziku v roku 1913.

Od Onnesovho objavu bola postupne objavená supravodivosť u ďalších približne 30 prvkov. Výška kritickej teploty sa postupne zvyšovala (1913 to bolo 7 K pre olovo a v roku 1941 už 16 K pre nitrid nióbu). Vývoj pokračoval a dnes (3. máj 2014) má rekordná kritická teplota hodnotu 338 K. (65 °C) Jedná sa však o zložité chemické zlúčeniny (Tl₇Sn₂Ba₂TiCu₁₀O₂₀₊), ktorých štruktúra je navyše v pelete usporiadaná sendvičovo s veľmi nízkym objemovým podielom Titánu, čo si vyžaduje veľmi citlivé testovacie zariadenia.

Zdroje

• Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku History of superconductivity na anglickej Wikipédii.
• Gustáv Plesch, Základy materiálovej chémie vysokoteplotných supravodičov

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému supravodiče