Высокотемпературные, органические, магнитные сверхпроводники, искусственные металлоксидные и многослойные сверхпроводящие системы

Сверхпроводимость — одно из самых удивительных явлений, открытых человечеством. Оно было случайно открыто в 1911 году голландским ученым Хейке Камерлинг-Оннесом, который получил за это Нобелевскую премию. В 1933 году Мейснер и Оксенфельд показали, что сверхпроводники (СП) одновременно являются и идеальными диамагнетиками, то есть полностью выталкивают линии магнитного поля из объёма СП. Всё это в принципе открыло широчайшие возможности для практического применения сверхпроводимости (транспорт, энергетика, томографы для медицины, электроника). Однако на пути к реализации этих идей длительное время существовала непреодолимая преграда – крайне низкая температура перехода в СП состояние (4 К или -269°С). В середине 80-х годов XX века Алекс Мюллер и Георг Беднорц обнаружили способность керамики на основе оксидов меди, лантана и бария некоторых материалов переходить в СП состояние при 30 К (-243°С), это открытие получило название высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП). Дальнейшие исследования в этом направлении позволили найти материалы, обладающие свойствами СП при более высоких температурах 77 К (-196°С) и выше. Открытие ВТСП позволяет наглядно продемонстрировать макроскопические эффекты, имеющие прямое практическое применение сверхпроводимости. В рамках мероприятий НАУКА0+ будет прочитана лекция о СП и продемонстрирован эффект "Мейснера": способность сверхпроводников к полному выталкиванию магнитного поля из своего объёма. В ходе демонстрационных опытов проявляется также эффект «макроскопической квантовой когерентности», состоящий в квантовании магнитного потока через сверхпроводник путём образования вихрей Абрикосова. Такие эффекты являются основой для создания устройств аналоговой, цифровой и квантовой сверхпроводящей электроники.