Научный руководитель — А.Р. Кауль, ХФ МГУ
Сверхпроводники представляют собой материалы, которые способны проводить электрический ток без сопротивления при определенных условиях, обычно при низких температурах. Впервые сверхпроводимость была открыта в 1911 году нидерландским физиком Хейке Камерлингом-Оннесом. В 1908 году он впервые получил жидкий гелий, что позволило ему проводить эксперименты при крайне низких температурах. В 1911 году, изучая поведение чистой ртути, погруженной в жидкий гелий, Оннес открыл, что при температурах, близких к абсолютному нулю, электрическое сопротивление ртути полностью исчезало. Это явление и получило название сверхпроводимость. Существуют также высокотемпературные сверхпроводники. Это материалы, которые проявляют свои свойства при температурах значительно выше традиционного порога. Высокотемпературная сверхпроводимость была впервые обнаружена в 1986 году Й. Г. Беднорцем и К. А. Мюллером в металлооксидных керамиках на основе Ba–La–Cu–O при температурах около 30–35 К. Критические температуры для многих высокотемпературных сверхпроводников оказались выше температуры сжижения азота, равной 77 К. Например, в купратных соединениях, содержащих иттрий или висмут, таких как YBa2Cu3O7–х и Bi2Sr2CaCu2O8+х, критическая температура составляет приблизительно 90 К, тогда как в высокотемпературных сверхпроводниках на основе ртути критические температуры превышают 130 К.
Цель: Разработка новой схемы для опыта левитации сверхпроводника над сверхпроводником.
Задачи:
- Создать сверхпроводник из ВТСП-лент.
- Соорудить сильный магнит.
- Улучшить внешний вид демонстрационного образца.
Создание сверхпроводника
Для создания сверхпроводника, который применялся в опыте, использовались тонкие ВТСП-ленты производства российской компании «СуперОКС». Сверхпроводник был создан посредством поклейки 18 лент на алюминиевый скотч. Необходимо было размещать ленты вплотную друг к другу, минимизируя возможное расстояние между ними. Это делается для того, чтобы максимально выгодно расположить вихри Абрикосова. Вихри Абрикосова — это особые структуры из магнитного поля и электрического тока.
Конструкция магнита
Для данного эксперимента мы создали два магнита, представленные на картинках (рис. 1 и рис. 2). Первый магнит является невыгодным по расположению линий магнитного поля. Если изобразить эти линии, то можно заметить, что они фокусируются только по краям и в центре, где у нас и были расположены магниты. Второй же имеет крайне выгодное расположение магнитных линий. Все они направлены вертикально вверх, перпендикулярны пластине, на которой располагаются, и параллельны друг другу. В результате был получен магнит достаточной силы и сверхпроводник с удачным расположением пластин, собранных из ВТСП-лент. Проведя эксперимент, мы убедились в возможности левитирования одного сверхпроводника над другим.
рис. 1: 
рис. 2: 
Список литературы:
- Мнеян М.Г. Сверхпроводники в современном мире // Кн. для учащихся. — М.: Просвещение, 1991. — 159 с.
- Гинзбург В.Л. Андрюшин Е.А. Сверхпроводимость — М.: Альфа-М, — 110 с.
- Значение сверхпроводимости в современном мире и в ближайшем будущем // EnergyLand.info. — https://energyland.info/analitic-show-9615
- Высокотемпературные сверхпроводники // Большая российская энциклопедия. — https://bigenc.ru/c/vysokotemperaturnye-sverkhprovodniki- 3318c4?ysclid=m9ckdg583k44066497