أرابيكا:مسابقة مؤسسة الملك عبد العزيز ورجاله للموهبة والإبداع/مقالات/المواد الفائقة التوصيل

التوصيل هو عدم وجود أي مقاومة للتيار الكهربائي الذي يحدث في بعض المواد عند درجة حرارة معينة. وقد اكتشف من قبل هايك أونز في عام 1911. مثل خطوط الطيف الذري ، التوصيل هو ظاهرة الكم الميكانيكية. وتتميز المواد الفائقة التوصيل أيضا بوجود ظاهرة تسمى تأثير مايزنر ، وطرد أي حقل مغناطيسي ضعيف من المناطق الداخلية من المواد الفائقة التوصيل . حدوث تأثير مايزنر يشير إلى أن قدرة التوصيل لا يمكن فهمه ببساطة كما بالتمجيد من "الموصلية الكاملة" في الفيزياء الكلاسيكية.

قابلية المقاومة الكهربائية للموصل معدني النقصان تدريجيا كما هو خفض درجة الحرارة. ومع ذلك ، في الموصلات العادية مثل النحاس والفضة ، وهذا الانخفاض هو محدود من الشوائب والعيوب الأخرى. الصفر المطلق حتى قرب ، عينة حقيقية من النحاس ويبين بعض المقاومة. على الرغم من هذه العيوب ، في موصل جيد للكهرباء المقاومة يسقط فجأة إلى الصفر عندما يتم تبريد المادة أدناه درجة الحرارة الحرجة. وتدفق التيار الكهربائي في حلقة من سلك فائق التوصيل يمكن أن يستمر إلى أجل غير مسمى مع عدم وجود مصدر طاقة .

في عام 1986 ، تم الكشف عن أن بعض المواد مثل النحاس و السيراميك ذات درجات حرارة حرجة أكثر من 90 كلفن (-183.15 درجة مئوية). فائقية التوصيل هذه عالية الحرارة تجدد الاهتمام في هذا الموضوع نظرا لتحسن آفاق وإمكانات التوصيل في درجة حرارة الغرفة. من الناحية العملية ، وحتى 90 كلفن و من السهل نسبيا التوصل إلى هذه الدرجة من الحرارة مع النيتروجين السائل المتاح بسهولة (نقطة غليانه 77 كلفن ) ، مما أدى إلى المزيد من التجارب والتطبيقات.