Vad är en supraledare?
Supraledare är material som leder elektricitet utan motstånd. Detta innebär att en supraledare, till skillnad från de mer välkända ledarna som koppar eller stål, kan leda en ström i all oändlighet utan att förlora någon energi. De har också flera andra mycket viktiga egenskaper, t.ex. att inget magnetfält kan existera inom en supraledare.

Supraledare har redan drastiskt förändrat den medicinska världen i och med tillkomsten av MRT-maskiner, vilket har inneburit en minskning av utforskande kirurgi. Kraftverk, elektronikföretag, militär, transport och teoretisk fysik har alla haft stor nytta av upptäckten av dessa material.

I dagsläget är de största framgångsrika tillämpningarna av supraledare fortfarande de kraftfulla elektromagneter som används i MRT-system (Magnetic Resonance Imaging) (mer än 22 000 MRT-magneter har tillverkats) och forskningsmagneter samt de RF-acceleratorkaviteter som används i högenergifysikexperiment.

En kort historia om supraledare

Den första upptäckten av ett supraledande material ägde rum 1911 när en nederländsk vetenskapsman vid namn Heike Kammerlingh Onnes, som också var den första personen att göra helium flytande, och nådde temperaturer så låga som 1,7 kelvin (K).

På 1960-talet inledde två orelaterade upptäckter som gjordes tätt intill varandra en ny era där praktiska supraledande anordningar utvecklades och kommersialiserades: den ena var upptäckten av supraledaren NbTi, som gav det första materialet för den praktiska tillverkningen av supraledande trådar och formade komponenter; den andra var Josephson-övergången, som fortsätter att ligga till grund för en mängd unika elektroniska anordningar.

Trots den enorma framgången för NbTi och liknande material har en ännu bredare tillämpning av supraledare begränsats av kravet på kylning till mycket låga temperaturer (1,5 – 5K)med hjälp av flytande helium.

I slutet av 1986 upptäckte J. Georg Bednorz och K. Alexander Müller, två forskare vid IBM:s labb i Zürich, tillkännagav att de upptäckte ett oxidmaterial som var supraledande vid 30K. Dessa två forskare tilldelades Nobelpriset i fysik 1987 för sitt arbete. År 1987 upptäckte Paul Chu vid University of Houston YBCO, som blev supraledare vid bara 90 K. Eftersom 90 K kan uppnås med hjälp av flytande kväve, ett vanligt industriellt kylmedel, öppnade dessa upptäckter för första gången upp potentialen för ett mycket bredare spektrum av apparater. Under de kommande månaderna har upptäckterna av BSCCO och TBCCO fört upp supraledarnas övergångstemperatur till 127 K.

Denna upptäckt av dessa ”högtemperatursupraledare” har väckt ett enormt intresse, och en hel industri som ägnar sig åt forskning och kommersiell utveckling av dessa material och deras tillämpningar har vuxit fram. I dag utvecklas ett enormt antal anordningar för både låg- och högtemperatursupraledare.

Den internationella konkurrensen är stark när det gäller dessa material, och de nuvarande insatserna omfattar många aspekter av elektronik-, kommunikations-, kraft-, energi-, medicinteknik-, transport-, militär- och materialbearbetningsindustrin.