超電導とは

超電導体とは
超電導体とは、抵抗なく電気を通す物質のことです。 つまり、銅や鉄のような身近な導体とは異なり、超伝導体はエネルギーを失うことなく、無限に電流を流すことができるのです。 また、超伝導体内には磁場が存在しないなど、いくつかの非常に重要な特性を持っています。

超伝導体はすでに、MRI 装置の出現により、探索的手術の減少を意味し、医療の世界を劇的に変えています。 超電導体は、すでにMRI装置の出現によって医学の世界を大きく変え、探針手術の減少をもたらしました。電力会社、電子企業、軍、輸送、および理論物理学はすべて、これらの材料の発見から強い利益を得ています。

超電導の歴史

超電導体の最初の発見は、1911年にオランダの科学者ハイケ・カマーリング・オネスが、ヘリウムを液化して、1.7ケルビン（K）という低い温度まで到達したときに行われました。

1960年代には、NbTi超伝導体の発見により、超伝導線材や形状部品の実用化が始まり、ジョセフソン接合により、さまざまな電子機器の基礎となる超伝導が発見され、実用化されるようになった。

NbTiや同様の材料が大きな成功を収めたにもかかわらず、超電導体のさらに広い応用は、液体ヘリウムを使って超低温（1.5～5K）まで冷却しなければならないという制約があった。 この2人は、1987年にノーベル物理学賞を受賞している。 そして1987年、ヒューストン大学のポール・チューが、わずか90Kで超伝導になるYBCOを発見した。 90Kは工業用冷媒である液体窒素で到達できるため、この発見によって初めて、より広い範囲のデバイスの可能性が開かれた。 その後数ヶ月の間に、BSCCO と TBCCO が発見され、超電導体の転移温度は 127K まで上昇しました。

これらの「高温超電導体」の発見は、大きな関心を呼び、これらの材料とそのアプリケーションの研究および商業開発を専門とする産業全体が出現しました。 今日、低温と高温の両方の超電導体について、膨大な種類のデバイスが開発中です。

これらの材料では国際競争が激しく、現在の取り組みは、電子工学、通信、電力、医療技術、輸送、軍事、材料加工産業の多くの側面に及んでいます。