Hvad er en superleder?
Superledere er materialer, der leder elektricitet uden modstand. Det betyder, at i modsætning til de mere velkendte ledere som kobber eller stål kan en superleder føre en strøm i det uendelige uden at miste energi. De har også flere andre meget vigtige egenskaber, f.eks. at der ikke kan eksistere noget magnetfelt i en superleder.

Superledere har allerede drastisk ændret den medicinske verden med fremkomsten af MRI-maskiner, som har betydet en reduktion i antallet af udforskende operationer. Kraftværker, elektronikvirksomheder, militæret, transportsektoren og teoretisk fysik har alle haft stor gavn af opdagelsen af disse materialer.

Den dag i dag er de største vellykkede anvendelser af superledere stadig de kraftige elektromagneter, der anvendes i MR-systemer (Magnetic Resonance Imaging) (over 22 000 fremstillede MR-magneter) og forskningsmagneter, samt de RF-acceleratorkaviteter, der anvendes i eksperimenter med højenergifysik.

En kort historie om superledere

Den første opdagelse af et superledende materiale fandt sted i 1911, da en hollandsk videnskabsmand ved navn Heike Kammerlingh Onnes, som også var den første person til at gøre helium flydende, og nåede temperaturer så lave som 1,7 kelvin (K).

I 1960’erne indledte to ubeslægtede opdagelser, der blev gjort tæt sammen, en ny æra, hvor praktiske superledende anordninger blev udviklet og markedsført: Den ene var opdagelsen af superlederen NbTi, som gav det første materiale til praktisk fremstilling af superledende tråd og formede komponenter; den anden var Josephson-junktionen, som fortsat danner grundlag for en række unikke elektroniske anordninger.

Trods den enorme succes med NbTi og lignende materialer har endnu bredere anvendelse af superledere været begrænset af kravet om afkøling til meget lave temperaturer (1,5 – 5K)ved hjælp af flydende helium.

I slutningen af 1986 opdagede J. Georg Bednorz og K. Alexander Müller, to forskere ved IBM’s laboratorium i Zürich, annoncerede i slutningen af 1986 et oxidmateriale, der superledede ved 30K. Disse to forskere blev tildelt Nobelprisen i fysik 1987 for deres arbejde. I 1987 opdagede Paul Chu fra University of Houston YBCO, som blev superledende ved kun 90 K. Da 90 K kan opnås ved hjælp af flydende nitrogen, et almindeligt industrielt kølemiddel, åbnede disse opdagelser for første gang mulighed for en meget bredere vifte af apparater. I løbet af de næste mange måneder bragte opdagelserne af BSCCO og TBCCO overgangstemperaturen for superledere op til 127 K.

Denne opdagelse af disse “højtemperatur-superledere” vakte stor interesse, og der er opstået en hel industri dedikeret til forskning og kommerciel udvikling af disse materialer og deres anvendelser. I dag er der en enorm række enheder under udvikling til både lav- og højtemperatursuperledere.

Der er stor international konkurrence om disse materialer, og den nuværende indsats omfatter mange facetter af elektronik-, kommunikations-, energi-, energi-, medicoteknik-, transport-, militær- og materialeforarbejdningsindustrien.