Priprava supervodljivog oksida YBa₂Cu₃O_7-d

Povijesni pregled

Fenomen supravodljivosti otkrio je 1911. godine H.K.Onnens kada je proučavajući živu zapazio da na 4.2 K njen otpor pada na nulu. Ovo novo stanje tvari on je prozvao supravodljivim stanjem. Od toga vremena pa do danas traje neprestana potraga za novim supravodičima. Velika ograničenja u tim naporima fizičara i kemičara bila je cijena tekućeg helija koji je bio neophodan za ovu vrstu istraživanja. Do 1986. otkriven je velik broj supravodljivih spojeva, ali njihove temperature su bile sve niže od 25 K. U međuvremenu 1933. W.Meissner i R.Ochsenfeld otkrili su savršen dijamagnetizam supravodiča, a 1957. John Bardeen, Leon Cooper i John Schrieffer postavili su BCS teoriju i poprilično dobro opisali fenomen supravodljivosti. Međutim, u jesen 1986. J.G.Bednorz i K.A.Müller otkrili su izuzetno visoku supravodljivu temperaturu u Ba-La-Cu-O sistemima. Ova vijest bila je početak jedne od najvećih  znanstvenih revolucija  ovog stoljeća. U nekoliko tjedana laboratoriji po svijetu potvrdili su tu novost, a za nekoliko mjeseci otkriven je prvi supravodljiv spoj s kritičnom temperaturom iznad temperature tekućeg dušika u YBa₂Cu₃O_7-d sistemu. Nakon toga otkriveni su i brojni drugi supravodljivi spojevi (slika 1.), a do sada najviša postignuta kritična temperatura iznosi 135 K (164 K ako je sustav pod tlakom) za HgBa₂Ca₂Cu₃O_8+d sistem. Problem je bio u tome što se ponašanje ovih visokotemperaturnim supravodiča nije mogao objasniti BCS teorijom.U nekoliko posljednjih godina postignut je značajan napredak u razumijevanju kemijskih osnova i načina na koji nastaju supravodljivi spojevi. Osnova ovog problema leži u razumijevanju odnosa između geometrije i elektronske strukture čvrstog stanja.

Slika 1. Povijesni pregled otkrića supravodljivih spojeva