Süperiletkenlik!

Çoğu iletkenler beklenen davranışı gösterdikleri halde 1911 yılında Hollandalı fizikçi Kamerlingh Onnes bazı metallerin hiç beklenmedik bir davranış sergilediklerini keşfetti. Bu maddeler kritik sıcaklık denilen ve her madde için farklı bir Tc sıcaklığına kadar normal davrandıkları halde Tc'nin altında özdirençleri birden sıfır olmaktadır. Özdirencin tam sıfır olduğu ilgili durumda o maddenin süperiletken bir konumda olduğu söylenebilir. Bu tür bir maddeden yapılan bir devrede akım başlatıldıktan sonra hiçbir voltaj uygulanmadığı halde akım sonsuza kadar gider.

Bilinen süperiletkenler arasında birçok metal (kalay, alüminyum, kurşun, vb.) olup, bu metallerin kritik sıcaklıkları 10 K'nın altındadır. Diğer metalik bileşikler de (NbTi, PbMoS, vb.) yaklaşık 23 K sıcaklığın altında süperiletken olurlar. Direnci sıfır olan maddelerin teknolojide önemli uygulamaları olacağı açıktır. Mesela sıfır dirençli elektrik kablolarında ısısal kayıplar olmayacaktır. Süperiletken devreleri çok düşük sıcaklıklarda tutmak gerektiği için ilgili uygulamaların tümü çok özel ve pahalıdır.

Bu bağlamda 1986 yılında Bednorz ve Müller adlı fizikçiler kritik sıcaklığı daha yüksek olan süperiletken maddeleri keşfettiklerinde bilim dünyasına büyük ses getirdiler. Yüksek sıcaklık süperiletkenleri adı verilen bu maddeler bakır oksit düzlemlerden oluşan tabaka yapılı kristallerdir ve kritik sıcaklıkları 100 K civarındadır. Sıvı azot 77 K sıcaklıkta kaynadığı ve ucuz olduğundan , bu yeni süperiletkenler kolay ve ucuz bir biçimde süperiletken bir konumda tutulabilirler.

Yakın zamanlarda daha yüksek bir kritik sıcaklıkta süperiletkenler bulunması için çalışmalar yoğun bir biçimde devam etmektedir.
Şimdilik bu süperiletkenlerin uygulamaları ince filmler şeklinde olmuştur. Daha kalın kesitli tel biçiminde uygulamalar ise pratik bir özellik taşımamaktadır. Çünkü bu süperiletkenler çabuk kırılan bileşiklerdir ve küçük akımlarda bile süperiletken durum bozulmaktadır.