Kõrgtemperatuurikatalüüs

Kõrgtemperatuuri superjuhtivus, sageli lühendatud kui HTS, viitab materjalide omadusele muutuda superjuhtivaks temperatuuridel, mis on kõrgemad kui traditsiooniliste superjuhtide kriitilised temperatuurid. Traditsioonilised superjuhtivad materjalid, nagu paljud metallid ja sulamid, saavutavad superjuhtivuse alles väga madalatel temperatuuridel, sageli lähedal absoluutsele nullile (-273,15 kraadi Celsiuse järgi). Kõrgtemperatuuri superjuhtide kriitilised temperatuurid võivad ulatuda vedela lämmastiku temperatuurini (77 Kelvin ehk -196,15 kraadi Celsiuse järgi) või isegi kõrgemale.

Hüperjuhtivus on seisund, kus materjalil puudub elektritakistus, mis võimaldab elektrivoolul voolata ilma energiakaota. Lisaks sellele omadusele iseloomustab superjuhtivust ka Meissneri efekt, mille puhul materjal väljutab endast magnetvälja.

Kõrgtemperatuuri superjuhtivus avastati 1980. aastatel, kui avastati nn kõrgteljendavate keraamikate rühm, mis näitas superjuhtivust oluliselt kõrgematel temperatuuridel. Need materjalid, mis sisaldavad sageli oksiide lantaniidist, baariumist ja vaskist, on olnud intensiivse uurimistöö objektiks.

Kõrgtemperatuuri superjuhtidel on potentsiaal revolutsiooniliselt muuta mitmeid tehnoloogiavaldkondi, sealhulgas energiaülekannet (kadudeta elektrivõrgud), magnetresonantsi kuvamist (MRI), magnetiseeritud õhust kõrgemal hõljumise transpordisüsteeme (maglev rongid) ja kiirendites. Siiski on nende materjalide praktiliste rakenduste väljakutsed seotud nende rabeduse, valmistamise keerukuse ja vajadusega töötada madalatel temperatuuridel, kuigi kõrgematel kui traditsioonilistel superjuhtidel.