bir şekilde düşerek, ölçülemeyecek kadar düşük değerlere ulaştığını gördüler. Onnes bu yeni olayı, kusursuz iletken anlamında aşırıiletken olarak adlandırmıştır. Hg  için deneysel sonuçlar Şekil-1 de görülmektedir. Helyumu sıvılaştırması ve maddelerin  düşük  sıcaklık

özellikleri üzerine yaptığı çalışmalar Onnes’e “ 1913 Nobel Fizik Ödülünü ” kazandırmıştır.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Şekil-1. Cıva için direncin sıcaklık değişim

 

              Üstüniletkenlerin manyetik özelliklerinin anlaşılması, elektriksel özelliklerinin anlaşılması kadar güç ve ilgi çekicidir. W. Hans Meissner ve arkadaşı 1933’de üstüniletkenlerin manyetik özelliklerini incelediler ve manyetik alanda soğutulan bir aşırıiletkenin, kritik sıcaklık altına inildiğinde, manyetik akıyı dışarıladığını buldular.Üstüniletkenlikle ilgili sezgiye dayanan (phenomenological) bir teori, Frity ve Heine London tarafından geliştirilmiştir. Ancak  üstüniletkenliğin asıl doğası ve kökeni; John Bardeen, Leon  Cooper  ve Robert Schrieffer tarafından açıklanmıştır. Yüksek sıcaklık üstüniletkenlerin keşfine kadar, üstüniletken malzemelerinin kullanılması pahalı bir malzeme olan sıvı helyumu ya da çok patlayıcı sıvı hidrojen banyosunu gerektiriyordu. Kritik sıcaklığı 77 K ‘den büyük olan aşırıiletkenler ise, tabiatta çok bulunan ve oldukça ucuz olan sıvı azota ihtiyaç göstermektedir. Bir gün ’leri oda sıcaklığının üzerinde olan aşırıiletkenler bulunacak olursa, insanlığın bunlara dayandırdığı teknoloji de hızlı bir biçimde değişecektir.

 

BAZI ÖZELLİKLERİ:

Bir B manyetik alanında bulunan üstüniletkenin  kritik sıcaklığı manyetik alan arttıkça azalmaktadır. Manyetik alan kritik bir  değerini aştığında, aşırıiletkenlik ortadan kalkar ve sözkonusu madde sanki direnci olan normal bir iletken gibi davranır. Kritik manyetik alanın sıcaklıkla yaklaşık olarak;

 

 

şeklinde değiştiği bulunmuştur.

 

MANYETİK  ÖZELLİK:

 

       Elektrik ve manyetizma kanunlarına dayanan basit tartışmalarla, bir aşırıiletkenin içindeki manyetik alanın zamanla değişmeyeceği gözlenebilir

Ohm kanununa göre, bir iletken içindeki elektrik alan, o iletkenin direnci ile orantılıdır. Dolayısıyla, bir aşırıiletken için R=0 olduğundan, aşırıiletkenin içinde elektrik alan sıfır olmak zorundadır. Faraday’ın Indüksiyon Kanunu;

 

   

 

şeklinde yazılabilir. Bu, aşırıiletken içindeki manyetik akının değişmeyeceğini ifade eder. Buradan nin, aşırıiletken içinde sabit kalması gerektiği sonucuna varılır.

 

MEİSSNER  ÖZELLİĞİ:

 

       Süperiletkenler, iyi iletken olmanın ötesinde, aynı zamanda  B=0 olan mükemmel bir diyamanyetik     maddedir.

Manyetik alanın aşırıiletkenden dışarılanması olayı Meissner Olayı olarak bilinmektedir.

 

 

       

 

NÜFUS ETME DERİNLİĞİ:

       Dışarlanma sonucu oluşan yüzey akımları, gerçekte yalnızca numunenin yüzeyindeki çok ince tabakada oluşmazlar. Tersine  bu akımlar yüzeyden maddeye nüfuz ederek, sonlu kalınlıkta bir et tabakası üzerine dağılırlar.B alanı, derinlikle

 

       

 

şeklinde değişir. Burada

nüfuz derinliğidir. Nüfuz derinliği, sıcaklıkla ampirik olarak;

 

   

 

bağıntısına göre değişmektedir. Alanın nüfuz etmesi olayı, özellikle ince film ya da

 

ince toz aşırıiletkenlerle çalışırken önem kazanır. Mesela film kalınlığı mertebesinde veya ondan küçük ise, uygulanan alan numunenin tamamına kolaylıkla nüfuz eder ve akı dışarlanması tam olamaz.

 

TEORİLER:

 

       Normal bir metalin özdirencinin bir kısmı, serbest elektronlarla metal örgüdeki ısıl olarak yerlerinden ayrılmış iyonlar arasındaki çarpışmalardan kaynaklanmaktadır. Metal içinde hareket etmekte olan elektronlar, safsızlıklarla ve diğer kusurlarla da karşılaşabilirler. Metallerde elektronlar her zaman çarpışmaya uğrayacaklarından; bilim adamları, aşırıiletken halin bu klasik modelle açıklanamayacağını farkettiler. Aşırıiletkenliğin bilinen özelliklerine dayanan pekçok fenomenolojik teori ileri sürülmüştür. Ancak bu teorilerden hiç birisi, aşırıiletkenliğin temel mekanizmasını açıklayamamaktadır.

 

BSC TEORİSİ:

 

       Teorinin ana teması, aralarında bir tür çekici etkileşme  bulunan iki elektronun Cooper çiftleri olarak bilinen bağlı durumlar oluşturmasıdır. Elektronların benzer yüke sahip olmalarından  dolayı birbirlerini itmeleri gerektiğinden bu anlayış ters gelebilir. Ancak bir örgü noktası civarından geçen elektronun  anlık olarak neden olduğu örgü bozuklukları, iki elektron arasında net bir çekici etkileşme elde edilmesine neden olabilir