آیا در مورد قطارهای معلق (شناور)، کامپیوترهای کوانتومی با سرعت بسیار بالا، انتقال انرژی با اتلاف ناچیز یا حتی بدون اتلاف و … مطالبی را شنیده‌اید؟ این‌ها تنها بخش کوچکی از کاربردهای مواد با مقاومت بسیار کم یا بدون مقاومت موسوم به ابر رسانا (Superconductor) هستند. احتمالاً با بحث مقاومت و تقسیم‌بندی مواد به رسانا، نارسانا و نیمه‌رساناها آشنایید. در خصوص مواد ابر رسانا چطور؟ ابر رساناها در دماهای خیلی پایین از خود مقاومت بسیار کمی نشان می‌دهند. اگر علاقه‌مند هستید تا در این خصوص بیشتر بدانید، در ادامه این مقاله با ما همراه باشید تا با زبانی ساده به خصوصیات این مواد بپردازیم.
تغییر مقاومت با دما
به کار بردن واژه‌های رسانا و عایق، علی‌رغم مصطلح شدنشان در علوم، شاید خیلی بار علمی نداشته باشد. در واقع تمامی مواد تحت شرایط مناسب قادر به عبور جریان الکتریکی از خودشان هستند. اما برخی مواد این عمل را راحت‌تر انجام می‌دهند. به عنوان مثال وقتی برای فلزات، واژه رسانا را به کار می‌بریم، منظورمان این است که این عناصر از خود مقاومت کمی به هنگام عبور جریان نشان می‌دهند. در حالی که موادی نظیر چوب یا پلاستیک از مقاومت بیشتری برخوردار بوده و این به معنی عدم عبور جریان نیست. مقاومت مفهومی است که به کمک آن سعی در تقسیم‌بندی مواد در دسته‌های مختلف نظیر رسانا و عایق داریم.
یکی از ویژگی‌های جالب توجه مفهوم مقاومت، تغییر آن با دما است. فرض کنید که در یک مدار الکتریکی، سیم‌هایی از جنس طلا به کار برده‌اید. می‌دانیم که فلز طلا یکی از بهترین رساناهای موجود در جهان است. اما اگر دمای آن را افزایش دهیم، مقاومت آن بیشتر می‌شود. چرایی این امر را می‌توان اینگونه تفسیر کرد که با افزایش دما، ارتعاشات و جنب‌وجوش اتم‌های ساختار بلوری طلا زیادتر شده و در نتیجه الکترون‌ها سخت‌تر از حالت قبل انتقال می‌یابند. برعکس با کاهش دما، از میزان ارتعاشات کم شده و در نتیجه الکترون‌ها راحت‌تر منتقل می‌شوند.
فهرست مطالب
مقدمه
1 تغییر مقاومت با دما
2 اثر مایسنر
3 نظریه ابر رسانایی
4 مواد ابر رسانا
5 ابر رساناهای دما بالا
6 کاربرد ابر رسانا
6.1 کاربردهای مغناطیسی
6.2 کاربردهای الکتریکی
منابع