DIPLOMOVÁ PRÁCA - Žilinská univerzita

2. Supravodivosť
Supravodivosť je jav existujúci v určitých materiáloch pri nízkych teplotách,
charakterizovaný úplnou stratou elektrického odporu. Pritom je elektrický prúd vedený
s vysokou prúdovou hustotou [1].
V r. 1911 Kamerling Onnes zistil, že odpor ortute pri teplote kvapalného hélia
prudko klesne na nemerateľnú hodnotu a následným pokusom dokázal, že tento odpor je
nulový. Teplota, pri ktorej tento jav nastáva sa nazýva kritická teplota. Za tento objav
získal v r. 1913 Nobelovu cenu. V nasledujúcich rokoch bol tento jav zistený u ďalších
kovov a ich zliatin, avšak praktické využitie tohto javu bolo až oveľa neskôr. Tieto tzv.
nízkoteplotné supravodiče musia byť chladené na veľmi nízku teplotu, prakticky na
teplotu 4,2 K (teplota kvapalného hélia pri normálnom tlaku). Potreba takéhoto
chladenia robí supravodivé zariadenia s nízkoteplotnými supravodičmi veľmi nákladné.
Elektrický odpor nesupravodivých kovov ako napr. meď alebo striebro
s teplotou klesá, ale nedosiahne nulu. (obr. 2.1). Nad kritickou teplotou sú vlastnosti
supravodiča a normálneho vodiča kvalitatívne rovnaké. Elektrický odpor supravodiča
v normálnom stave je vyšší ako odpor dobrých vodičov (striebro, meď, hliník) .
Obr. 2.1 Závislosť elektrického odporu normálneho vodiča a supravodiča na teplote.
Veľký zlom nastal v r. 1986, kedy Bednorz a Müller objavili supravodivosť
v úplne novom druhu materiálov – keramických materiáloch. Onedlho na to boli
pripravené keramické materiály s kritickou teplotou vyššou ako je teplota kvapalného
dusíka pri normálnom tlaku – 77 K. To umožnilo použiť lacnejšie a menej
komplikované chladenie. Medzi tieto materiály okrem iných patria aj YBa 2 Cu 3 O X