Сверхпроводимость — это состояние вещества, при котором его электрическое сопротивление становится равным нулю. Это происходит при очень низких температурах. В сверхпроводящем состоянии электрический ток может беспрепятственно циркулировать по замкнутому контуру.

Причина такого поведения заключается в том, что при низких температурах в материале формируются пары электронов, движущиеся по замкнутым траекториям (квантовые состояния — куперовские пары). Эти куперовские пары не рассеивают энергию и поэтому не препятствуют движению электрического тока, обеспечивая сверхпроводимость.

На сегодня известны три класса веществ, обладающих сверхпроводимостью: элементы 1-го (ртуть, висмут, олово) и 2-го (ниобий, титан) рода, а также некоторые соединения на их основе. Наиболее перспективны высокотемпературные сверхпроводники 2-го класса, для которых температура перехода в сверхпроводящее состояние составляет от -170°С до -250°С.

Это квантовое явление, которое требует сложного теоретического объяснения. Для сверхпроводников 1-го рода была разработана теория БКШ (Бардин-Купер-Шриффер), согласно которой электроны образуют пары (куперовские пары), которые двигаются без рассеяния на дефектах решётки. Для сверхпроводников 2-го рода такая теория ещё не найдена, хотя существуют различные гипотезы и модели.

Сверхпроводимость имеет большое значение для науки и техники. С её помощью можно создавать мощные электромагниты, быстрые компьютеры, линии передачи электроэнергии без потерь и другие устройства и системы.
ตัวนำยิ่งยวดเป็นสถานะของสสารที่ความต้านทานไฟฟ้ากลายเป็นศูนย์ สิ่งนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำมาก ในสถานะตัวนำยิ่งยวด กระแสไฟฟ้าสามารถไหลเวียนได้อย่างอิสระในวงจรปิด สาเหตุของพฤติกรรมนี้คือที่อุณหภูมิต่ำคู่อิเล็กตรอนจะถูกสร้างขึ้นในวัสดุโดยเคลื่อนที่ไปตามวิถีปิด (สถานะควอนตัม - คู่คูเปอร์) คู่ Cooper เหล่านี้ไม่กระจายพลังงานจึงไม่รบกวนการไหลของกระแสไฟฟ้า ทำให้เกิดความเป็นตัวนำยิ่งยวด ทุกวันนี้มีการรู้จักสารสามประเภทที่มีความเป็นตัวนำยิ่งยวด: องค์ประกอบของประเภทที่ 1 (ปรอท, บิสมัท, ดีบุก) และประเภทที่ 2 (ไนโอเบียม, ไทเทเนียม) รวมถึงสารประกอบบางชนิดที่มีพื้นฐานมาจากพวกมัน สิ่งที่มีแนวโน้มมากที่สุดคือตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูงคลาส 2 ซึ่งอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะเป็นตัวนำยิ่งยวดอยู่ในช่วงตั้งแต่ -170°C ถึง -250°C นี่เป็นปรากฏการณ์ควอนตัมที่ต้องอาศัยคำอธิบายทางทฤษฎีที่ซับซ้อน สำหรับตัวนำยิ่งยวดประเภท 1 ทฤษฎี BCS (Bardeen-Cooper-Schrieffer) ได้รับการพัฒนาขึ้น โดยอิเล็กตรอนก่อตัวเป็นคู่ (คู่คูเปอร์) ที่เคลื่อนที่โดยไม่กระเจิงบนข้อบกพร่องของโครงตาข่าย สำหรับตัวนำยิ่งยวดประเภท 2 ยังไม่พบทฤษฎีดังกล่าวแม้ว่าจะมีสมมติฐานและแบบจำลองต่างๆ ก็ตาม ตัวนำยิ่งยวดมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ด้วยความช่วยเหลือของมัน คุณสามารถสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทรงพลัง คอมพิวเตอร์ที่รวดเร็ว สายส่งไฟฟ้าที่ไม่มีการสูญเสีย และอุปกรณ์และระบบอื่นๆ
spam fails_task lang_mismatch pii not_appropriate hate_speech sexual_content quality toxicity humor helpfulness creativity violence