Superconductividad fue descubierto por la física holandesa Heike Kamerlingh Onnes en 1911 en Leiden. Recibió el Premio Nobel de Física en 1913 por su investigación sobre las bajas temperaturas. Algunos materiales cuando se enfrían, por debajo de cierta temperatura su resistividad se suprime significa que exhiben la conductividad infinita.
La propiedad/fenómeno de la conductividad infinita en los materiales se llama superconductividad.
La temperatura a la que los metales cambian del estado conductor normal al estado superconductor se denomina temperatura crítica/temperatura de transición. Un ejemplo de superconductores, es el Mercurio. Se convierte en superconductor a 4k. En el estado superconductor los materiales expulsan el campo magnético. Una curva de transición para el mercurio se muestra en la siguiente figura…
La transición del estado conductor normal al estado superconductor es reversible. Además, por debajo de la temperatura crítica el superconductividad puede ser abolida ya sea pasando una cantidad suficiente de actual a través del propio conductor o aplicando un campo magnético externo suficientemente fuerte. Por debajo de la temperatura crítica/temperatura de transición, el valor de la corriente a través del propio conductor en el que se suprime el estado superconductor se denomina corriente crítica. A medida que la temperatura (por debajo de la temperatura crítica) reduce el valor de la corriente crítica aumenta. El valor de la corriente crítica aumenta con la disminución de la temperatura. El valor de la corriente crítica campo magnético también depende de la temperatura. A medida que la temperatura (por debajo de la temperatura crítica) reduce el valor del aumento del campo magnético crítico.
Metales superconductores
Algunos metales, cuando se enfrían por debajo de su temperatura crítica, exhiben la resistividad cero o la conductividad infinita. Estos metales se llaman metales superconductores. Algunos metales que muestran superconductividad y sus temperaturas críticas/temperatura de transición se enumeran en el cuadro siguiente
| SL | Superconductor | Símbolo químico | Temperatura crítica/de transición TC(K) | Campo magnético crítico BC(T) |
| 1 | Rodio | Rh | 0 | 0.0000049 |
| 2 | Tungsteno | W | 0.015 | 0.00012 |
| 3 | Berilio | Se | 0.026 | |
| 4 | Iridio | Ir | 0.1 | 0.0016 |
| 5 | Lutecio | Lu | 0.1 | |
| 6 | Hafnio | Hf | 0.1 | |
| 7 | Rutenio | Ru | 0.5 | 0.005 |
| 8 | Osmio | Os | 0.7 | 0.007 |
| 9 | Molibdeno | Mo | 0.92 | 0.0096 |
| 10 | Circonio | Zr | 0.546 | 0.0141 |
| 11 | Cadmio | Cd | 0.56 | 0.0028 |
| 12 | Uranio | U | 0.2 | |
| 13 | Titanio | Ti | 0.39 | 0.0056 |
| 14 | Zinc | Zn | 0.85 | 0.0054 |
| 15 | Galio | Ga | 1.083 | 0.0058 |
| 16 | Gadolinio | Gd | 1.1 | |
| 17 | Aluminio | Al | 1.2 | 0.010 |
| 18 | Protactinium | Pa | 1.4 | |
| 19 | Torio | Th | 1.4 | 0.013 |
| 20 | Rhenium | Re | 1.4 | 0.030 |
| 21 | Talio | Tl | 2.39 | 0.018 |
| 22 | Indio | En | 3.408 | 0.028 |
| 23 | Estaño | Sn | 3.722 | 0.030 |
| 24 | Mercurio | Hg | 4.153 | 0.040 |
| 25 | Tántalo | Ta | 4.47 | 0.083 |
| 26 | Vanadio | V | 5.38 | 0.031 |
| 27 | Lantano | La | 6.0 | 0.11 |
| 28 | Dirija | Pb | 7.193 | 0.080 |
| 29 | Technetium | Tc | 7.77 | 0.040 |
| 30 | Niobio | Nb | 9.46 | 0.820 |
Propiedades de los superconductores
El material superconductor muestra algunas propiedades extraordinarias. Algunas de estas propiedades se enumeran a continuación
- Resistencia eléctrica cero (conductividad infinita)
- Efecto Meissner: Expulsión del campo magnético
- Temperatura crítica/temperatura de transición
- Campo magnético crítico
- Corrientes persistentes
- Corrientes de Josephson
- Corriente crítica
Aplicaciones de la superconductividad
En el campo de la tecnología moderna, la superconductividad se utiliza ampliamente en diferentes campos de la tecnología. Algunas de estas aplicaciones se enumeran a continuación.
- Médico: MRI (Magnetic Resonance Imaging), Ultra-Low Field Magnetic Resonance Imaging (ULF-MRI), Magneto-encefalografía (MEG) y Magnetic Source Imaging (MSI), Magneto-cardiografía (MCG) etc.
- Campo eléctrico: Generadores, motores, transformadores, relés, almacenamientos de energía magnética (SMES), imanes superconductores, calentador de inducción HTS, fusión, etc.
- Electrónica: SQUIDS (dispositivo de interferencia cuántica superconductor), computación de alta velocidad, computación cuántica, Sensores…filtros, circuitos, radares, etc.
- Transporte: Trenes levitados magnéticamente, Propulsión marina (magnetohidrodinámica), Propulsión marina (motor), etc.
- Física: Aceleradores de partículas, imanes, investigación de plasma/fusión, etc.
