Современная электроника №5/2024

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ 47 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2024 Такие сверхпроводники получили название « сверхпроводники второго рода » (type two superconductors – TTSC). Для них вводится понятие « глубины проникновения магнитного поля λ » [2]. История развития сверхпроводимо - сти схематически показана на рис . 3. Заветной целью при этом было и оста - ётся достижение сверхпроводимости при комнатных температурах и атмос - ферном давлении ( нормальные усло - вия – НУ ). Дальнейшим исследованиям поме - шали две мировые войны . В период 1911–1945 гг . практически не было никаких публикаций по эксперимен - там со сверхпроводимостью . В период с 1911 до конца 1940- х толь - ко у Pb, NbC и NbN была обнаружена сверхпроводимость . Затем , в 1960- х , были открыты и дру - гие сверхпроводники , такие , напри - мер , как Nb 3 (Al,Ge). Только в начале 2020- х были исследованы сверхпро - водники группы железа : LaFeP(O,F), LaFeAs(OF). Критическая температу - ра для отмеченных сверхпроводников находится в диапазоне от 4,2 до 20 К ( температуры кипения жидких гелия и водорода соответственно ). Также были открыты и другие сверхпровод - ники с критической температурой в промежутке от 20 до 77 К ( температу - ры кипения жидких водорода и азо - та : NB 3 Ge, (LaSr) 2 CuO 4 , (LaBa) 2 CuO 4 , Nb 3 Ge, MgB 2 . В 2010- х была доказана сверхпроводимость у SmFeAs(OF), NbFePo 1-y . Все отмеченные сверхпрово - дники , имеющие критическую темпе - ратуру ниже точки кипения жидкого азота (77 К ), стали называть низко - температурными сверхпроводника - ми . Точные значения критических температур всех известных на сегод - няшний день сверхпроводников мож - но найти в обзоре [4]. Из перечисленных выше сверхпро - водников нужно выделить Nb 3 Sn с критической температурой 18 K, полу - ченный ещё в 1954 году [5]. Особен - ность этого сверхпроводника заключа - ется в том , что на его основе в СССР в 1970- е годы был разработан сверхпро - водящий провод из бинарного интер - металлического неорганического сое - динения ниобия и олова , способный при низких криогенных температу - рах пропускать ток плотностью до 100 кА / см ² в условиях мощного внеш - него магнитного поля . Было налаже - но серийное производство этого про - вода в рамках проекта ТОКАМАК . Планируется участие российских производителей подобных проводов в проекте ТОКАМАК «International Thermonuclear Experimental Reactor – ITER», строительство которого нача - лось в 2010 году во Франции . [6]. Окон - чание строительства намечено на 2025 год ( рис . 4). Направление исследования сверх - проводящих интерметаллидов оказа - лось настолько успешным , что позво - лило достаточно быстро внедрить их в производство томографов , транспорта на магнитной подушке , а также подъ - ёмного оборудования со сверхмощны - ми магнитами [7]. Хорошо известный « Джозефсонский переход » (Josephson junction) относит - ся к классу низкотемпературных сверх - проводников на основе технологии с переходами типа SIS-, SNS-, SDS- и др . Кроме интерметаллидов ниобия в 2000- е были получены сплавы MgB 2 ( диборид магния ) с критической тем - пературой перехода в сверхпроводящее состояние 40 К [9]. Сверхпроводящие купраты , « водородный период » Преодолеть барьер температуры кипения жидкого водорода и под - нять критическую температуру до 21 K удалось на интерметаллиде Nb 3 Ge в 1976 году . Так закончился первый гели - евый этап развития низкотемператур - ной сверхпроводимости , продолжав - шийся с 1911 по 1976 год [10]. Наступил следующий этап исследо - ваний с критическими температурами в районе температуры кипения жидко - го водорода 20,28 K ( минус 252,87°C). В течение следующих десяти лет не было заметных успехов . Настоящая революция произошла в 1986 году , ког - да сотрудники научного подразделения корпорации IBM Карл Мюллер (Karl Alexander Müller) и Йоханнес Беднорц (Johannes Georg Bednorz) зафиксирова - ли наступление эффекта сверхпрово - димости при критической температуре Критическая температура сверхпроводимости Год исследования