Suprajohde

Suprajohde tarkoittaa sellaista ainetta, jonka resistiivisyys katoaa kun lämpötila laskee aineelle ominaisen kriittisen lämpötilan alapuolelle. Tällöin havaitaan Meissnerin ilmiö. Siten suprajohteessa sähkövirta etenee häviöttömästi ja ulkoinen magneettivuo ei pysty tunkeutumaan materiaaliin. Sähkövirran tiheys ja magneettivuon tiheys eivät saa ylittää materiaalille ominaista arvoa tai suprajohtavuus katoaa.

Suprajohtavuuden löysi hollantilainen Heike Kamerlingh Onnes vuonna 1911 tutkiessaan nesteheliumilla jäähdytetyn elohopean sähkönjohtavuutta. Kokeessa elohopean ominaisvastus katosi äkisti 4,2 K:n lämpötilassa.

Usein esitetyn hypoteesin mukaan kaikki metalliset alkuaineet muuttuvat joko ferromagneettisiksi tai suprajohteiksi kun lämpötilaa viedään kohti absoluuttista nollapistettä eli kohti 0 K:n lämpötilaa eli −273,15 °C:a. Näin on havaittu useimpien alkuaineiden kohdalla – kummankaanlaista järjestynyttä olomuotoa ei vielä ole löydetty esimerkiksi kuparista.

Suprajohteet voidaan jakaa tyypin I ja tyypin II suprajohteisiin. Tyypin I supra­johteet, jotka yleensä ovat puhtaita alkuaineita, menettävät magneetti­vuon tiheyden kasvaessa supra­johtavuutensa yhtäkkiä, yleensä jo melko heikossa magneetti­kentässä, tyypin II supra­johteet, jotka ovat seoksia, sitä vastoin vähitellen.^[1] Metalli­seoksilla myös lämpötila, jonka ala­puolella ne ovat supra­johtavia, on usein korkeampi kuin niissä esiintyvillä puhtailla alkuaineilla.

1. ↑ H. E. Hall: Solid State Physics, s. 274. John Wiley & Sons Ltd, 1979. ISBN 0-471-34281-5.