Ülijuhtivuse

Ülijuhtivus on materjali nähtus, kus selle elektritakistus langeb nulli temperatuuridel, mis on kriitilise temperatuuri või Tc all. See tähendab, et vool võib voolata läbi ülijuhi ilma energiakaotuseta. Ülijuhtivus avastati esmakordselt 1911. aastal Heike Kamerlingh Onnes'i poolt, kui ta uuris elavhõbeda temperatuuri mõju.

Ülijuhtivus ei ilmne mitte ainult nulltakistusena, vaid ka Meissneri efektina. See on nähtus, kus ülijuht tõrjub magnetväljad. Kui materjal muutub ülijuhtivaks, siis kõik magnetväljad, mis olid selle sees enne ülijuhtivaks muutumist, tõrjutakse välja.

Ülijuhtivust on kahte tüüpi: I tüüpi ja II tüüpi. I tüüpi ülijuhid on materjalid, mis näitavad täielikku Meissneri efekti ja millel on madal kriitiline temperatuur ja kriitiline magnetväli. Nende hulka kuuluvad sellised elemendid nagu alumiinium ja elavhõbe. II tüüpi ülijuhid on materjalid, millel on kõrgemad kriitilised temperatuurid ja kriitilised magnetväljad. Neil on keerulisem käitumine magnetväljade suhtes ja need on jagatud kahte kategooriasse: puhaste II tüüpi ülijuhid ja seganud II tüüpi ülijuhid.

Ülijuhtivusel on mitmeid potentsiaalseid rakendusi, sealhulgas magnetresonantsstomograafia (MRI) masinates, kiudoptilises sides, magnetlevitatsioonirongides ja kiiretes osakestekiirendites. Materjaliteadlased töötavad pidevalt uute ülijuhtivate materjalide avastamise ja väljatöötamisega, eriti nende materjalide leidmiseks, mis on ülijuhtivad kõrgematel temperatuuridel, muutes need laialdasemaks kasutamiseks praktilisemaks.