Img00124

128

Tablica 2.81-1

Zależność konduktywności czystych metali od temperatury w pśi • m [47]

Metal	Temperatura, K
	293	78	20	5
miedź (99,999%)	59,0	500	50 000	100 000
aluminium (99,9%)	36,5	286	1820	2500
aluminium (99,999%)	36.8	333	33 300	91 000
beryl	20,0	2500	5560	5560
srebro	61,0	378	23 800
złoto	45,3	238	8350
wolfram	18,8	196	17 500
żelazo	10.2	193	14 300
sód	20.7	135	6670
niob	7,2	33
ołów	4,8	22	179

Nadprzewodnictwo

2.82.    W roku 1911 duński fizyk Kamerlingh-Onnes zauważył, że opór elektryczny rtęci po jej schłodzeniu do temperatury ok. 4 K gwałtownie znika. Zjawisko całkowitego znikania oporu elektrycznego pewnych materiałów przy ochładzaniu ich do temperatury bliskiej zera bezwzględnego nazwano nadprzewodnictwem.

Ostatecznym dowodem na istnienie nadprzewodnictwa było doświadczenie przeprowadzone z pierścieniem ołowianym, utrzymywanym w temperaturze ciekłego helu. Po indukcyjnym wywołaniu w nim przepływu prądu elektrycznego, płynął on blisko 3 lata bez zauważalnej zmiany natężenia. Po upływie tego czasu doświadczenie przerwano.

Najbardziej charakterystycznym parametrem materiału nadprzewodzącego jest temperatura krytyczna T_k, po przekroczeniu której nadprzewodnik traci raptownie własności nadprzewodzące (por. rys. 2.79-1). Dla idealnie czystych monokrystalicz-nych metali przejście od stanu normalnego w stan nadprzewodnictwa jest bardzo ostre — szerokość obszaru przejściowego temperatury jest mniejsza od 10 ³ K; dla niezbyt czystych metali polikrystalicznych — przejście jest łagodniejsze, szerokość obszaru przejścia jest większa.

Przejście metalu ze stanu normalnego w stan nadprzewodnictwa jest zjawiskiem odwracalnym, tak jak przejście ze stanu stałego do stanu ciekłego.

2.83.    Przez blisko 50 lat po odkryciu Onnesa nie istniała teoria tłumacząca nadprzewodnictwo. Dopiero w roku 1957 trzej fizycy amerykańscy: Bardeen, Cooper i Schrieffer, opracowali kwantową teorię nadprzewodnictwa, nazwaną od ich nazwisk teorią BCS (otrzymali za nią nagrodę Nobla w 1972 roku).