超伝導ワイヤとは何ですか？

超導電性材料は、特定の非常に低い温度を下回って、電気抵抗がないものです。したがって、超伝導ワイヤは、超伝導材料から作られたワイヤの長さです。ほとんどのワイヤは柔軟な金属で作られていますが、超伝導体に最適な材料のいくつかは脆いため、使用するにはチューブに粉末形式で詰め込む必要があります。従来のワイヤよりも高い電流密度を可能にするため、超伝導ワイヤは便利です。ただし、他の超伝導体と同様に、超伝導ワイヤは機能するために非常に低い温度が必要であり、冷蔵プロセスは非常に高価になる可能性があります。

高電流密度は、回路設計における主要な考慮事項の1つであり、ポータブル電子デバイス用の小さな統合チップを設計する上で非常に重要です。電流密度は、伝導材料を流れる電荷の密度として単純に説明できます。電気抵抗のため、ほとんどのタイプの導体、re特に高電流密度で大量の熱をリースします。一方、超伝導ワイヤには電気抵抗がないため、過剰な熱の放出は問題ではありません。ただし、超伝導ワイヤは、非常に高い電流密度のレベルを生成し、超伝導に有害な効果をもたらす磁場を生成する可能性があります。

超導電性ワイヤをうまく実装することの主な課題の1つは、非常に低い温度の必要性です。超伝導材料は、超伝導性を失い、特定のしきい値温度を超える電気抵抗を開始するため、材料をその温度以下に保つことが不可欠です。多くの種類の超伝導ワイヤは、液体ヘリウムまたは液体窒素の使用を必要とする30ケルビン（-406°F）をはるかに下回る温度で保持する必要があります。 「ヒグとして知られる現象のいくつかのタイプの超伝導体H-temperatureの超伝導性「125ケルビン（-235°F）の高温で機能できます。そのような超導電性材料を冷却することは、まだ単純な作業ではありませんが、他の人が必要とする極端な温度を管理するよりも費用がかかりません。

残念ながら、多くの形態の超伝導体、特に高温の超伝導体を超伝導ワイヤに変えることは非常に困難です。多くの高温超伝導材料は非常に脆いため、典型的な柔軟なワイヤにそれらを開発することはもっともらしくありません。多くの場合、チューブを超伝導材料の粉末形式で満たす必要があります。多くの場合、粉末は何らかの形の金属で囲まれ、加熱され、広い平らなワイヤーに圧縮されます。このような超伝導ワイヤには、従来のワイヤーの柔軟性がありませんが、それでも非常に便利です。