Нужны ли нам комнатнотемпературные сверхпроводники?
Современные проволоки из высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) способны передавать до 500 A/cm на единицу ширины провода при температуре 77 K более чем на100 m. Разрабатывается и уже используется различное оборудование на основе ВТСП: кабели для переноса токов высокой мощности, ограничители токов короткого замыкания и пр. При работе устройств из ВТСП их необходимо постоянного охлаждать до 77 К (–196 C). Это требование препятствует широкому применению ВТСП и стимулирует поиск сверхпроводников с критической температурой выше комнатной.
Такие гипотетические комнатнотемпературные сверхпроводники могли бы работать без систем охлаждения. Однако известно, что чем выше критическая температура сверхпроводника, тем меньше длина когерентности в нем. Длина когерентности – важный параметр, определяющий размер распространения сверхпроводящих корреляций. Короткая длина когерентности приведет к тому, что сверхпроводник остается сверхпроводником лишь пока по нему не течет ток. Уже малые токи приведут к появлению сопротивления и диссипации энергии (из-за течения вихрей Абрикосова). Поэтому комнатнотемпературные сверхпроводники, если они будут открыты, могут быть бесполезны для сильноточных устройств. Таким образом, по мнению А. Малоземоффа, электроэнергетика вполне обойдется ВТСП
Отметим, что ВТСП, открытые в 1986–87, также поначалу не могли переносить большие токи. Многолетние работы по изучению и улучшению их свойств позволили достичь приведенных рабочих значений. Радует, что почти нет сомнений в возможности и скором открытии комнатнотемпературных сверхпроводников. Когда это произойдет, мы придумаем, как их улучшить и применить.
Разрез сверхпроводящего трехфазного кабеля компании LS Cable.
Каждый фазовый провод состоит из двух слоев высокотемпературного сверхпроводника,
окруженных изолятором и сверхпроводящим слоем для экранировки.
Источник информаци: Автор работы [A.P. Malozemoff, Physica C, 494, 1 (2013) http://dx.doi.org/10.1016/j.physc.2013.04.006]