superjohtavuudet

Superjohtavuus on ilmiö, jossa tietyt materiaalit menettävät kaiken sähkövastuksensa, kun ne jäähdytetään alle kriittisen lämpötilan. Tässä tilassa materiaali voi johtaa sähkövirtaa ilman energiahäviötä. Toinen superjohtavuuden keskeinen ominaisuus on Meissnerin ilmiö, jossa superjohtava materiaali karkottaa magneettikentät ulkopuolelleen. Tämä on erottava piirre täydellisestä johtavuudesta, jossa magneettikenttä voisi pysyä sisällä.

Superjohtavuus löydettiin vuonna 1911 Heike Kamerlingh Onnesin toimesta, kun hän tutki elohopean ominaisuuksia nestemäisen heliumin lähellä. Yli 90 vuoden ajan superjohtavuutta esiintyi vain erittäin matalissa lämpötiloissa, mikä rajoitti sen käytännön sovelluksia. Vuonna 1986 löydettiin korkean lämpötilan suprajohteita, jotka toimivat huomattavasti korkeammissa lämpötiloissa, joskin silti selvästi alle huoneenlämpötilan. Nämä uudemmat materiaalit ovat avanneet oven monille uusille sovellusmahdollisuuksille.

Superjohtavuudella on potentiaalia mullistaa useita teknologia-alueita. Sitä voidaan hyödyntää esimerkiksi tehokkaammissa sähköverkoissa, maglev-junissa, MRI-laitteissa ja hiukkaskiihdyttimissä. Myös kvanttitietokoneiden kehityksessä superjohtavuudella on merkittävä rooli. Jatkuva tutkimus pyrkii löytämään materiaaleja, jotka ovat suprajohtavia huoneenlämmössä ja normaalipaineessa, mikä mahdollistaisi superjohtavuuden laajemman hyödyntämisen arjessa.