korkealämpöjärjestelmiin

Korkealämpötilaylijohteet ovat materiaaleja, jotka osoittavat suprajohtavuutta korkeammissa lämpötiloissa kuin perinteiset suprajohteet. Suprajohtavuus on ilmiö, jossa materiaalin sähköinen resistanssi laskee nollaan. Perinteisesti suprajohtavuutta on havaittu vain erittäin matalissa lämpötiloissa, lähellä absoluuttista nollapistettä, mikä on tehnyt niiden käytännön sovelluksista rajallisia. Korkealämpötilaylijohteiden löytäminen on avannut uusia mahdollisuuksia monille teknologisille sovelluksille, jotka vaativat suprajohtavuutta helpommin saavutettavissa olevissa lämpötiloissa.

Ensimmäiset korkealämpötilaylijohteet, kupraatit, löydettiin vuonna 1986. Nämä materiaalit sisältävät kerroksellisia kuparioksidi-rakenteita ja voivat osoittaa suprajohtavuutta jopa nestemäisen typen lämpötilassa (-196 °C). Sen jälkeen on löydetty useita muitakin korkealämpötilaylijohtavia materiaaleja, kuten rautapohjaisia suprajohteita ja hydridipohjaisia suprajohteita. Viimeksi mainituissa on saavutettu suprajohtavuus jopa huoneenlämpötilassa, mutta tyypillisesti erittäin korkeissa paineissa, mikä rajoittaa niiden välitöntä käyttöä.

Korkealämpötilaylijohteiden sovellukset voivat mullistaa monia aloja. Niitä voidaan käyttää tehokkaammassa sähkönsiirrossa, mikä vähentäisi merkittävästi energiahävikkiä. Maglev-junat, jotka käyttävät suprajohteita magneettien luomiseen, voisivat olla tehokkaampia ja nopeampia. Lääketieteessä suprajohteita käytetään jo magneettikuvauslaitteissa (MRI), ja korkeamman lämpötilan suprajohteet voisivat parantaa näiden laitteiden suorituskykyä ja vähentää jäähdytyskustannuksia. Lisäksi korkealämpötilaylijohteilla on potentiaalia käytettäväksi tehokkaammissa tietokonesiruissa ja muissa elektroniikan komponenteissa. Tutkimus uusien korkealämpötilaylijohtavien materiaalien löytämiseksi ja niiden ominaisuuksien ymmärtämiseksi jatkuu aktiivisesti.