2008年02月22日
超伝導の歴史と概要
ここを覚えておけば強いかもしれないですね。
早く次のステップを踏まなければ。。
1911年当時、純度の高い金属が容易に得られる水銀を液体ヘリウムで冷却していったとき、温度 4.2 K で突然電気抵抗がほぼゼロになることがオランダのヘイケ・カメルリング・オネスによって初めて報告された。装置の性能の限界のために抵抗は10-5Ω以下であった。超伝導状態への移り変わりは温度 4.2 K で急激に生じており、電気抵抗も絶対零度に向けて漸近的にゼロに近づくというような振る舞いとはまったく異なる。水が氷になるように、まったく新しい相への突入（相転移）であることを意味する。このため超伝導相に移り変わる温度を、（超伝導）転移温度という。超伝導に転移する前の相は常伝導という。
超伝導の電気抵抗は直接測定しては、測定器自体が抵抗となってしまい限界がある。そのため、超伝導体で作った閉回路を流れる電流が作る磁場を測定する。磁場を測定できる限り閉回路に永久電流が流れているといえる。
超伝導発見以降、多くの超伝導を示す元素、物質が発見されている。しかし、アルカリ金属、金、銀、銅などの電気伝導性の高い金属は超伝導にならない。単体の元素で最も超伝導転移温度が高いものは、ニオブの 9.2 K（常圧下）である。常圧下において超伝導を示す金属は多いが、そうでない金属、あるいは非金属元素でも高圧下で（非金属の場合は金属化と同時に）超伝導を示すものがある。また、重い電子系における超伝導や、高温超伝導、強磁性と超伝導が共存する物質など従来の超伝導物質と性格の異なるものも発見されている。
1933年にヴァルター・マイスナーによって超伝導体が外部磁場を退けるマイスナー効果が発見された。これにより、超伝導体は完全導体と違うことが決定付けられた。1935年にロンドン兄弟（フリッツ・ロンドン、ハインツ・ロンドン）が発表したロンドン方程式により、マイスナー効果は理論的に説明された。
1957年に発表されたジョン・バーディーン、レオン・クーパー、ロバート・シュリーファーらのBCS理論により、超伝導現象の基本的なメカニズムが解明された。
超伝導現象は超高感度の磁気測定装置 (SQUID) や医療用のMRI装置を含む、各種の磁気共鳴用の超伝導電磁石など既に重要な応用分野を持っているが、今でもこれらの冷却には高価格な液体ヘリウムが用いられており、大規模な利用への障害になっている。そのため、より高い温度で超伝導を起こす物質を探すなど、最初の発見から100年近く経った現在でも超伝導についての研究が盛んに行なわれている。
1980年代に発見された銅酸化物高温超伝導体や、その後今世紀になって見つかった二ホウ化マグネシウム (MgB2) を実用化する試みが続いている。
引用『ウィキペディア（Wikipedia）』
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