超伝導体とは？
ちょうでんどうたい
超伝導体とは、特定の温度以下で電気抵抗がゼロになり、磁場を完全に排除する性質を持つ物質のことです。
超伝導体（ちょうでんどうたい）とは、ある臨界温度（転移温度 Tc）以下に冷却すると電気抵抗が完全にゼロになる物質です。1911年にオランダの物理学者ヘイケ・カメルリング・オネスが水銀で初めて発見しました。
超伝導状態には電気抵抗ゼロと並んで重要な特徴があります。マイスナー効果と呼ばれる現象で、超伝導体は内部の磁場を完全に排除し、外部磁場が侵入できなくなります。これにより磁石の上で超伝導体が浮く「磁気浮上」が実現します。
超伝導の仕組みは材料によって異なります。
- 従来型超伝導体（BCS超伝導）：電子が格子振動（フォノン）を介して対をつくり（クーパー対）、抵抗なく流れる。転移温度は概ね30K以下
- 高温超伝導体：銅酸化物や鉄系化合物などで、液体窒素温度（77K）以上で超伝導を示すものもあり、機構は完全に解明されていない
超伝導体の応用は多岐にわたります。
- MRI装置の強力な超伝導電磁石
- リニアモーターカー（磁気浮上式鉄道）の浮上・推進
- 粒子加速器（LHCなど）の偏向磁石
- 量子コンピュータの超伝導量子ビット
室温超伝導の実現は現代科学の重大課題の一つです。
使い方・例文
病院のMRI装置は液体ヘリウムで冷却した超伝導コイルに大電流を流して強力な磁場を作り出しており、超伝導体なしでは現在のような高精度な医療画像診断は実現できません。
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