30.21: أنواع الموصلات الفائقة

الموصل الفائق هو مادة لا تقدم مقاومة للتيار الكهربائي عندما تنخفض إلى ما دون درجة الحرارة الحرجة. المقاومة الصفرية ليست الظاهرة الوحيدة المثيرة للاهتمام حيث تصل المواد إلى درجات حرارة التحول. التأثير الثاني هو استبعاد المجالات المغناطيسية. وهذا ما يُعرف بتأثير مايسنر. سوف يرتفع المغناطيس الدائم الخفيف الموجود فوق عينة فائقة التوصيل في وضع مستقر فوق الموصل الفائق. لقد تم تطوير قطارات عالية السرعة المتجهة المتجهة المتجهة المتجهة تحلق على مغناطيس قوي فائق التوصيل، مما يزيل الاحتكاك الذي يحدث عادة بين القطار والمسارات. في 3 أبريل 1997، تم افتتاح خط اختبار ياماناشي ماجليف رسميًا في اليابان، وفي أبريل 2015، وصلت مركبة الاختبار MLX01 إلى سرعة 374 ميلاً في الساعة باستخدام مغناطيس قوي فائق التوصيل.

يمكن تصنيف الموصلات الفائقة إلى موصلات فائقة من النوع الأول والنوع الثاني.

يظهر ثلاثون معدنًا نقيًا مقاومة صفرية أقل من درجة حرارتها الحرجة ويظهر تأثير مايسنر، وهو خاصية استبعاد المجالات المغناطيسية من داخل الموصل الفائق بينما يكون الموصل الفائق عند درجة حرارة أقل من درجة الحرارة الحرجة. تسمى هذه المعادن بالموصلات الفائقة من النوع الأول. توجد الموصلية الفائقة فقط تحت درجات الحرارة الحرجة وتحت قوة المجال المغناطيسي الحرجة. الموصلات الفائقة من النوع الأول لها تطبيقات عملية محدودة لأن قوة المجال المغناطيسي الحرج اللازم لتدمير الموصلية الفائقة منخفضة جدًا.

تحتوي الموصلات الفائقة من النوع الثاني على مجالات مغناطيسية حرجة أعلى بكثير ويمكنها حمل كثافات تيار أعلى بكثير مع بقائها في حالة التوصيل الفائق. تتمتع أنواع السيراميك المختلفة التي تحتوي على أكسيد الباريوم والنحاس بدرجات حرارة حرجة أعلى بكثير للانتقال إلى حالة التوصيل الفائق. غالبًا ما يتم تصنيف المواد فائقة التوصيل التي تنتمي إلى هذه الفئة الفرعية من الموصلات الفائقة من النوع الثاني على أنها موصلات فائقة الحرارة العالية.