Сверхпроводящие материалы

Сверхпроводящие материалы — новый особый тип проводниковых материалов, отличающийся нулевым значением электросопротивления в определенном диапазоне температур, магнитных полей и плотностей тока.

Сверхпроводящие материалы находят применение в физике высоких энергий для создания сильных источников поля, в криогенной электротехнике и энергетике (например, МГД-генераторы, электрические вращающиеся машины, накопители энергии, линии передачи), в космической технике, в вычислительной технике для создания сверхпроводящих быстродействующих элементов. Области применения сверхпроводящих материалов будут расширяться по мере разработки и промышленного освоения новых типов этих материалов.

Основные сверхпроводящие параметры сверхпроводящих материалов: критическая температура перехода из сверхпроводящего в нормальное состояние (Тк), верхнее критическое магнитное поле (Нк2) и критическая плотность тока (jк) в заданном поперечном поле при температуре ниже Тк (обычно при температуре жидкого гелия 4,2°К).

 

Для стабильной работы изделия из сверхпроводящих материалов необходимо одновременное выполнение условий: Т<Тк, Н<Нк2 и j<jк.

Задачи конструирования и эксплуатации сверхпроводящих устройств и элементов предъявляют, кроме того, определенные требования к механическим, электрическим и тепловым свойствам сверхпроводящих материалов.

Сверхпроводящие материалы можно разделить на две группы:

1. Сверхпроводящие материалы с высоким уровнем критического тока в заданном поперечном магнитном поле при 4,2°К.

2. Сверхпроводящие материалы с заданным сочетанием сверхпроводящих и обычных параметров.

Сверхпроводящие материалы первой группы освоены промышленностью и производятся в больших количествах. Сверхпроводящие материалы второй группы выпускаются пока в виде опытных партий.