Відкриття надпровідності Камерлінґ-Оннесом
Експериментуючи зі ртуттю Камерлінг-Оннес довів її до замерзання і продовжив знижувати температуру. При досягненні Т = 4,2° К прилад перестав фіксувати опір. Оннес міняв прилади в дослідній установці, оскільки побоювався їхньої несправності, але прилади незмінно показували нульовий опір, незважаючи на те, що до абсолютного нуля не вистачало ще 4 К.
Якщо в замкнутому контурі, що знаходиться в надпровідному стані створити електричний струм, то він буде протікати тижні й навіть роки, не зменшуючись. Після відкриття надпровідності в ртуті з'явилась велика кількість запитань:
чи надпровідність властива ртуті й іншим матеріалам? ;
опір знижується до нуля або ж він настільки малий, що прилади, які існують, не можуть його виміряти, і багато інших.
Критичні температури Tc деяких надпровідних матеріалів |
||
Речовина |
Tc , K |
Tc , °C |
Вольфрам [2] |
0,012 |
−273,139 |
Галій [2] |
1,091 |
−272,059 |
Алюміній |
1,14 |
−272,01 |
Індій |
3,37 |
−269,78 |
Ртуть [2] |
4,153 |
−268,997 |
Тантал [2] |
4,483 |
−268,667 |
Ванадій |
5,3 |
−267,85 |
Свинець [2] |
7,193 |
−265,957 |
Ніобій [2] |
9,5 |
−263,65 |
AuPb |
7,0 |
−266,15 |
Технецій |
11,2 |
−266,07 |
MoN |
12,0 |
−261,15 |
PbMo6S8 |
15 |
−258,15 |
K3C60 |
19 |
−254,15 |
Nb3Ge |
23 |
−250,15 |
La2CuO4 |
35 |
−238,15 |
MgB2 |
39 |
−234,15 |
Cs3C60 |
40 |
−233,15 |
YBa2Cu3O7-x; x ~ 0,2 [3] |
93 |
−180,15 |
HgBa2Ca2Cu3O8+x [3] |
133 |
−140,15 |
Поведінка теплоємності (синя крива) та опору (зелена крива) при переході до надпровідного стану
Оннес запропонував оригінальний дослід непрямого визначення, до якого рівня знижується опір. В надпровідному колі збуджувався електричний струм, який, як було встановлено за відхиленням магнітної стрілки, не згасав багато років. За розрахунками питомий опір надпровідника дорівнював близько 10-25 Ом•м. Порівнюючи отримане значення з питомим опором міді — ρCu =1.5۰10-8 Ом•м, видно, що питомий опір надпровідника на 17 порядків менший, тому можна вважати, що опір надпровідника дорівнює 0. MgB2 |
39 |
−234,15 |
Cs3C60 |
40 |
−233,15 |
YBa2Cu3O7-x; x ~ 0,2 |
93 |
−180,15 |
HgBa2Ca2Cu3O8+x |
133 |
−140,15 |
Поведінка теплоємності (синя крива) та опору (зелена крива) при переході до надпровідного стану