Что доказал опыт стюарта и толмена
О токе валентных электронов.
Вступление. Наиболее убедительное доказательство электронной природы тока в металлах было получено в опытах с инерцией электронов. Идея таких опытов и первые качественные результаты принадлежат русским физикам Леониду Мандельштаму и Николаю Папалекси (1913 г.). В 1916 году американский физик Ричард Толмен, и шотландский физик Блэкетт Стюарт усовершенствовали методику этих опытов и выполнили количественные измерения, неопровержимо доказавшие, что ток в металлических проводниках обусловлен движением электронов [1] . Опыт Толмена Стюарта. Представим себе проводник в виде автобуса, который резко тормозит. Всех пассажиров, державшихся за поручни или нет, при этом резко подаст вперед сила инерции, при этом стоящие наиболее близко к лобовому стеклу рискуют пробить его и быть выброшенными наружу. Точно так же ведут себя и электроны в кристалле металла при резком его торможении.
В качестве этого проводника использовалась катушка индуктивности, которая раскручивалась вокруг своей оси и резко останавливалась.
![[]](http://samlib.ru/img/l/lemeshko_a_w/agrishaev/qo.jpg)
Длина проволоки составляла 500м, а линейная скорость вращения — 500м/с. Катушка с помощью скользящих контактов была подключена к гальванометру , который регистрировал возникновение инерционной ЭДС. Фактически можно сказать, что в данном опыте роль сторонних сил, создающих ЭДС, играла сила инерции. [2] Свободные электроны. Так было доказано наличие свободных электронов в проводнике. Атомы металлов имеют небольшое число валентных электронов, расположенных на внешней электронной оболочке. Эти валентные электроны слабо связаны с ядром, и атом легко может их потерять. Когда атомы металла занимают места в кристаллической решётке, валентные электроны покидают свои оболочки — они становятся свободными и отправляются «гулять» по всему кристаллу (рис. 1).
![[]](http://samlib.ru/img/l/lemeshko_a_w/agrishaev/qo2.jpg)
>
В узлах кристаллической решётки металла остаются положительные ионы, пространство между которыми заполнено «газом» свободных электронов (рис. 1). Свободные электроны и впрямь ведут себя подобно частицам газа — совершая тепловое движение, они хаотически снуют туда-сюда между ионами кристаллической решётки [3]. И вот, казалось бы. Наличие блуждающих свободных электронов известно. Им даже дали определение «Слой Ферми» или же «Уровень Ферми» [5]. И на этом можно было бы закончить, но нет. Парадокс Гришаева А.А. Опыт Толмена-Стюарта вскрыл проблему на которую указал такой автор как Гришаев А.А. Не то, что бы причина в мировом заговоре или иное, что. Просто «не заметили». Цитирую: «Всё? Нет, не всё. Ещё можно было рассчитать и количество этих свободных электронов — но Толмен и Стюарт об этом умолчали. Может, неспроста? Ведь из их данных получается, что в меди — одном из лучших проводников — один свободный электрон приходится не на десять атомов, не на сотню их и даже не на тысячу, а на полтора-два миллиона! «Беда, беда, конец концепции газа свободных электронов !» [4 ] Да факт Толмен и Ст ю арт действительно доказали, что свободные электроны существуют, но их угрожающе мало. «Уровень Ферми» существует, но он запредельно ничтожен. И это нужно как-то объяснять. Сам Гришаев предложил концепцию » заря дового разбаланса «. «А ещё есть ток без переноса вещества — и без джоулевых потерь. Это — упорядоченное движение зарядовых разбалансов .» [4] Физический смысл этой концепции стремиться к нулю. Яко бы атом «моргает» и по проводу «течет» некая новая сущность «зарядовый разбаланс «. То ли «дырка», то ли «частица «. Не разобрать. Поэтому предлагаю другое объяснение. Ток валентных электронов. Да в проводнике есть не только «ток свободных электронов», а и ток «валентных электронов». Атом, имеющий равные количества протонов и электронов, способен проимитировать ненулевой электрический заряд. Это состояние может быть передано соседнему атому, и т.д. За счет движения «валентных электронов». Если мы, например, вспомним ионизацию процесс такой, то она вызвана потерей атомом газа валентного электрона. Так и в проводнике. Электрический ток — это не только ток свободных электронов которых действительно мало, а и ток «валентных» электронов. Валентные электроны просто перемещаются из атома в атом оставаясь валентными, а не свободными. По сути идет аналог процесса «ионизации». И нагрев проводника происходит не только за счет трения электронов о решетку. Что сомнительно и часто вызывает критику. А из-за того, что ионизация всегда идет с выделением тепла. Таким образом электрический ток в проводниках — это преимущественно обмен валентными электронами между атомами. И лишь частично это ток в виде свободных электронов. Что и показали Толмен и Стюарт в своем опыте. Так под действием центробежной силы в движение приходят лишь свободные электроны, которых в нормальном состоянии в проводнике очень мало. И лишь при приложении внешнего электрического поля в проводнике начинает течь «ток валентных электронов». Валентные электроны «перемещаются» или «перескакивают» из атома в атом не становясь свободными. И как только внешнее напряжение исчезает в проводнике остаются считанные единицы «свободных электронов». Можно предположить, что чем больше сила тока приложенная к проводнику тем больше валентных электронов с более «глубинных» слоев атома вовлекаются в это движение естественно на своих «глубинных» уровнях. Литература. 1.Опыт Толмена и Стюарта. https://multiring.ru/eor/html/575/content/47978/47978.htm#:~:text=%D0%9E%D0%BF%D1%8B%D1%82%20%D0%A1%D1%82%D1%8E%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B0%E2%80%94%D0%A2%D0%BE%D0%BB%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B0&text=%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9%20%D1%82%D0%BE%D0%BA%20%D0%B2%20%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%B0%D1%85%20%E2%80%94%20%D1%8D%D1%82%D0%BE,%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D1%83%20%D0%BD%D0%B5%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B8%D1%81%D1%85%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%82%20%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D1%81%D0%B0%20%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B0. 2. Опыт Толмена-Стюарта по наблюдению инерционного тока в металлах.
Определение знака заряда носителей тока в них и соотношения e/m . http://novmysl.ru/Electrodynamics/TolmanStuart.html 3. Электрический ток в металлах. И.В. Яковлев https://mathus.ru/phys/metal.pdf 4. Гришаева А.А. «ЖМУРКИ С ЭЛЕКТРИЧЕСТВОМ http://newfiz.info/elvo-opus.htm » 5. Уровень Ферми в металлах и функция распределения Ферми-Дирака http://rateli.ru/books/item/f00/s00/z0000011/st018.shtml
- Комментарии: 2, последний от 11/07/2020.
- © Copyright Lem Andrew (biomarket@ukr.net)
- Размещен: 03/07/2020, изменен: 03/07/2020. 10k. Статистика.
- Статья: Естествознание
7) Опыты Толмена и Стюарта.
В1926 американскими учеными Т. и С. был проведен опыт, которые позволили определить удельный заряд носителей. Здесь катушка с большим количеством витков медной проволоки(l=500м) приводилось в очень быстрое вращение(υлинейное=300м/с) и быстро тормозилась. По инерции носители тока продолжали движение и создавали инерционный ток, который измерялся при помощи баллистического гальванометра.
Они пришли к формулам: . Из опыта , известно что e=-1,6*10 -19 Кл, me=9,11*10 -31 кг. Оценим заряд который они должны были зафиксировать в ходе опыта: Чтобы измерить столь малый заряд нужно было исключить электрическое поле Земли и надо было подобрать материал, который мало деформируется при вращении. Из опыта следовало, что удельный заряд носителей равен известному к тому времени удельному заряду электронов и отсюда следовало, что носителями тока в металлах являются электроны.
8) Постоянное МП(магнитное поле). Магнитные свойства вещества были известны еще древним цивилизациям, в частности в Китае, за несколько тысячелетии до н.э. (использовали компасы). Вплоть до 18 в. считали, что магнитные и электрические явления не связаны друг с другом. В 1820 датский ученый Эрстед осуществил опыт, который установил связь между эл. и магнитными явлениями, что они непрерывно связаны друг с другом. Известно, что для характеристики силовых свойств ЭП(электрическое поле) используют 2 величины: –напряженность, –электрическое смещение.
В учении о магнетизме используют тоже 2 силовые характеристики: B–магнитная индукция, H–напряженность МП (векторные величины). Между ними имеется связь: , . Принципиальное отличие МП от ЭП: силовые линии ЭП не являются непрерывными, они имеют начало и конец, начинаются на «+» и заканчиваются на «-» зарядах. В отличии от этого силовые линии МП оказываются замкнутыми. Такое поле называют вихревым.
9) Закон Био-Савара-Лапласса.
В 1820 французскими учеными Био и Савар (они провели исследования), а также Лаплас (он обобщил) был открыт закон и закон получил название закона Био-Савара-Лапласса.
Он определяет элементарную индукцию dB, создаваемую элементом тока dl, который находится на расстоянии r от данного участка. Рассмотрим проводник произвольной формы обтекаемый током I. Задача заключается в определении элементарного вектора . , . Закон имеет вид: –определяет элементарную индукцию dB в произвольной точке, удаленный от элемента тока dl на расстояние r. Если запишем в векторной форме можно определить и направление: , μ0–магнитная постоянная, μ0 =4π*10 -7 Гн/м(в системе СИ)
10) Циркуляция. Обозначается Ц( ) –циркуляция вектора B.
11) Описать логику последовательного введения основных понятии. а) Электрические явления. Данная тема представляет собой двух логично завершенных и в то же время связанных друг с другом частей. В первой части рассматривают начальные сведения о строении атомов, а во второй – простейшие электрические цепи, вводят ряд понятии: сила тока, напряжение, сопротивление, работа и мощность тока, изучается закон Ома для участка цепи, а также понятия об ЭП и МП. При изучении данной темы учащиеся получают ряд практических умении и навыков: собирать простейшие эл. цепи, измерять силу тока и напряжение с помощью амперметра и вольтметра. Законы Эл. тока устанавливаются опытным путем, что позволяет подчеркнуть значение опыта, как источника знания. Здесь же изучаются элементы электронной теории, которые применяются для обеспечения природы эл. током. Рассмотрим некоторые методические аспекты изучения данной темы: Эл. заряд является слож. физ. Понятием для учащихся. К этому понятию учащихся подводят на основе опытов по электризации тел. Приходят к выводу, что Эл. заряд всегда связан с материальным носителем– телом, частицей и т.д. и с другой стороны характеризует свойства материальных носителей «притягивать» к себе другие тела. Понятие Эл. зар. вводят как и понятие заряда без определения, ссылаясь на работы Фарадея и Максвелла учитель утверждает, что в пространстве где находится Эл. заряд, существует ЭП. Взаимосвязь между зарядами осуществляется ЭП.
Электрон. Строение атома. При введении этого понятия поступают так как и при введении понятия молекула. Для этого показывают что Эл. заряд делим, т.е. есть наименьшая заряженная частица– электрон. Напоминают, что тела состоят из атомов и молекул, следовательно электрон должен быть внутри атомов и т.д. Дальше рассматривают источники эл. тока. Подчеркивают, что в любом источнике тока совершается работа по распределению + и – частиц. Данная работа совершается силами не электрической природы. Далее изучают силу тока, знакомятся с амперметром, узнают обозначения, единицы измерения и т.д. Затем узнают понятие напряжения, сопротивления…..
б) Магнитное поле. МП представляет особую форму материи посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами. Затем рассматривают свойства МП. Знакомят с понятием магнитной индукции– это векторная величина, являющаяся силовой характеристикой МП. Узнают ед. измерения….В начале изучают закон Ампера , где l–длина проводника, I–сила тока, ά–угол между направлением тока и линии маг.индукции в том месте, где находится проводник. Направление определяется правилом левой руки. Если расположить левую руку вдоль проводника, чтобы 4 вытянутых пальца указывали направление тока в нем, а линии маг. Индукции входили в ладонь, то отогнутый большой палец будет указывать направление силы Ампера. Далее обращают внимание, что сила Ампера максимальна, когда синус альфа =1, т.е. альфа =90 0 . Затем, узнают, что МП оказывает ориентирующее действие на рамку с током, помещенного в нем. Далее приступают к силе Лоренца( сила с которой МП действует на движущиеся заряды). Важно отметить, что линии магнитной индукции замкнуты. Такие поля называют вихревыми.
в) Учебный эксперимент. Ведущая роль в преподавании физики отводится физическому эксперименту. Не исключение и раздел «Электродинамика». Особое внимание здесь уделяют фундаментальным физическим опытам, которые как в науке, так и в обучении считаются основополагающими. В данном разделе фундаментальных опытов очень много. В средней школе есть возможность рассмотреть лишь часть из них – именно те, которые являются основополагающими в различных вопросах электродинамики. В первую очередь это следующие опыты: 1) опыт Кулона по установлению зависимости силы взаимодействия двух электрических зарядов от модуля этих зарядов и расстояния между ними; 2) опыт Эрстеда по обнаружению действия электрического тока на магнитную стрелку; и т.д.
В качестве учебного эксперимента можно использовать опыт Рикке, который был описан выше по вопросу, по выявлению природы носителей тока в металлах.
Что доказал опыт стюарта и толмена
Электрический ток в металлах — это упорядоченное движение свободных электронов под действием электрического поля. Опыты показывают, что при протекании тока по металлическому проводнику не происходит переноса вещества. Следовательно, ионы металла не принимают участия в переносе электрического заряда.
Наиболее убедительное доказательство электронной природы тока в металлах было получено в опытах с инерцией электронов. Идея таких опытов и первые качественные результаты принадлежат русским физикам Леониду Мандельштаму и Николаю Папалекси (1913 г.). В 1916 году американский физик Ричард Толмен и шотландский физик Блэкетт Стюарт усовершенствовали методику этих опытов и выполнили количественные измерения, неопровержимо доказавшие, что ток в металлических проводниках обусловлен движением электронов.
Схема опыта Толмена и Стюарта показана на рисунке. Катушка с большим числом витков тонкой проволоки приводилась в быстрое вращение вокруг своей оси. Концы катушки с помощью гибких проводов были присоединены к чувствительному гальванометру. Раскрученная катушка резко тормозилась, и в цепи возникал кратковременных ток, обусловленный инерцией носителей заряда. Полный заряд, протекающий по цепи, измерялся по отклонению стрелки гальванометра.
 |
 |
|
 |
 |
Что доказал опыт стюарта и толмена
Электрический ток в металлах – это упорядоченное движение электронов под действием электрического поля. Опыты показывают, что при протекании тока по металлическому проводнику переноса вещества не происходит, следовательно, ионы металла не принимают участия в переносе электрического заряда.
Наиболее убедительное доказательство электронной природы тока в металлах было получено в опытах с инерцией электронов. Идея таких опытов и первые качественные результаты (1913 г.) принадлежат русским физикам Л. И. Мандельштаму и Н. Д. Папалекси. В 1916 году американский физик Р. Толмен и шотландский физик Б. Стюарт усовершенствовали методику этих опытов и выполнили количественные измерения, неопровержимо доказавшие, что ток в металлических проводниках обусловлен движением электронов.
Схема опыта Толмена и Стюарта показана на рис. 1.12.1. Катушка с большим числом витков тонкой проволоки приводилась в быстрое вращение вокруг своей оси. Концы катушки с помощью гибких проводов были присоединены к чувствительному баллистическому гальванометру Г . Раскрученная катушка резко тормозилась, и в цепи возникал кратковременных ток, обусловленный инерцией носителей заряда. Полный заряд, протекающий по цепи, измерялся по отбросу стрелки гальванометра.
Схема опыта Толмена и Стюарта
При торможении вращающейся катушки на каждый носитель заряда действует тормозящая сила которая играет роль сторонней силы, то есть силы неэлектрического происхождения. Сторонняя сила, отнесенная к единице заряда, по определению является напряженностью поля сторонних сил:
Следовательно, в цепи при торможении катушки возникает электродвижущая сила , равная
где – длина проволоки катушки. За время торможения катушки по цепи протечет заряд , равный
Здесь – мгновенное значение силы тока в катушке, – полное сопротивление цепи, υ0 – начальная линейная скорость проволоки.
Отсюда удельный заряд свободных носителей тока в металлах равен:
Все величины, входящие в правую часть этого соотношения, можно измерить. На основании результатов опытов Толмена и Стюарта было установлено, что носители свободного заряда в металлах имеют отрицательный знак, а отношение заряда носителя к его массе близко к удельному заряду электрона, полученному из других опытов. Так было установлено, что носителями свободных зарядов в металлах являются электроны.
По современным данным модуль заряда электрона ( элементарный заряд ) равен
а его удельный заряд есть
Хорошая электропроводность металлов объясняется высокой концентрацией свободных электронов, равной по порядку величины числу атомов в единице объема.
Предположение о том, что за электрический ток в металлах ответственны электроны, возникло значительно раньше опытов Толмена и Стюарта. Еще в 1900 году немецкий ученый П. Друде на основании гипотезы о существовании свободных электронов в металлах создал электронную теорию проводимости металлов. Эта теория получила развитие в работах голландского физика Х. Лоренца и носит название классической электронной теории . Согласно этой теории, электроны в металлах ведут себя как электронный газ, во многом похожий на идеальный газ. Электронный газ заполняет пространство между ионами, образующими кристаллическую решетку металла (рис. 1.12.2).
Газ свободных электронов в кристаллической решетке металла. Показана траектория одного из электронов
Из-за взаимодействия с ионами электроны могут покинуть металл, лишь преодолев так называемый потенциальный барьер . Высота этого барьера называется работой выхода . При обычных (комнатных) температурах у электронов не хватает энергии для преодоления потенциального барьера.
Из-за взаимодействия с кристаллической решеткой потенциальная энергия выхода электрона внутри проводника оказывается меньше, чем при удалении электрона из проводника. Электроны в проводнике находятся в своеобразной «потенциальной яме», глубина которой и называется потенциальным барьером.
Как ионы, образующие решетку, так и электроны участвуют в тепловом движении. Ионы совершают тепловые колебания вблизи положений равновесия – узлов кристаллической решетки. Свободные электроны движутся хаотично и при своем движении сталкиваются с ионами решетки. В результате таких столкновений устанавливается термодинамическое равновесие между электронным газом и решеткой. Согласно теории Друде–Лоренца, электроны обладают такой же средней энергией теплового движения, как и молекулы одноатомного идеального газа. Это позволяет оценить среднюю скорость теплового движения электронов по формулам молекулярно-кинетической теории. При комнатной температуре она оказывается примерно равной 10 5 м/с.
При наложении внешнего электрического поля в металлическом проводнике кроме теплового движения электронов возникает их упорядоченное движение (дрейф), то есть электрический ток. Среднюю скорость дрейфа можно оценить из следующих соображений. За интервал времени Δ через поперечное сечение проводника пройдут все электроны, находившиеся в объеме
Число таких электронов равно где – средняя концентрация свободных электронов, примерно равная числу атомов в единице объема металлического проводника. Через сечение проводника за время Δ пройдет заряд Отсюда следует:
Концентрация атомов в металлах находится в пределах 10 28 –10 29 м –3 .
Оценка по этой формуле для металлического проводника сечением 1 мм 2 , по которому течет ток 10 А, дает для средней скорости упорядоченного движения электронов значение в пределах 0,6–6 мм/c. Таким образом, средняя скорость упорядоченного движения электронов в металлических проводниках на много порядков меньше средней скорости их теплового движения Рис. 1.12.3 дает представление о характере движения свободного электрона в кристаллической решетке.
Движение свободного электрона в кристаллической решетке: а движение электрона в кристаллической решетке металла; b движение с дрейфом, обусловленным электрическим полем. Масштабы дрейфа сильно преувеличены
Малая скорость дрейфа на противоречит опытному факту, что ток во всей цепи постоянного тока устанавливается практически мгновенно. Замыкание цепи вызывает распространение электрического поля со скоростью . Через время порядка ( – длина цепи) вдоль цепи устанавливается стационарное распределение электрического поля и в ней начинается упорядоченное движение электронов.
В классической электронной теории металлов предполагается, что движение электронов подчиняется законам механики Ньютона. В этой теории пренебрегают взаимодействием электронов между собой, а их взаимодействие с положительными ионами сводят только к соударениям. Предполагается также, что при каждом соударении электрон передает решетке всю накопленную в электрическом поле энергию и поэтому после соударения он начинает движение с нулевой дрейфовой скоростью.
Несмотря на то, что все эти допущения являются весьма приближенными, классическая электронная теория качественно объясняет законы электрического тока в металлических проводниках.
Закон Ома . В промежутке между соударениями на электрон действует сила, равная по модулю , в результате чего он приобретает ускорение Поэтому к концу свободного пробега дрейфовая скорость электрона равна
где τ – время свободного пробега, которое для упрощения расчетов предполагается одинаковым для всех электронов. Среднее значение скорости дрейфа равно половине максимального значения:
Рассмотрим проводник длины и сечением с концентрацией электронов . Ток в проводнике может быть записан в виде:
где = – напряжение на концах проводника. Полученная формула выражает закон Ома для металлического проводника. Электрическое сопротивление проводника равно:
а удельное сопротивление ρ и удельная проводимость ν выражаются соотношениями:
Закон Джоуля–Ленца. К концу свободного пробега электроны под действием поля приобретают кинетическую энергию
Согласно сделанным предположениям вся эта энергия при соударениях передается решетке и переходит в тепло.
За время Δ каждый электрон испытывает Δ соударений. В проводнике сечением и длины имеется электронов. Отсюда следует, что выделяемое в проводнике за время Δ тепло равно:
Это соотношение выражает закон Джоуля–Ленца.
Таким образом, классическая электронная теория объясняет существование электрического сопротивления металлов, законы Ома и Джоуля–Ленца. Однако в ряде вопросов классическая электронная теория приводит к выводам, находящимся в противоречии с опытом.
Эта теория не может, например, объяснить, почему молярная теплоемкость металлов, также как и молярная теплоемкость диэлектрических кристаллов, равна 3, где – универсальная газовая постоянная (закон Дюлонга и Пти, см. ч. I, § 3.10). Наличие свободных электронов на сказывается на величине теплоемкости металлов.
Классическая электронная теория не может также объяснить температурную зависимость удельного сопротивления металлов. Теория дает соотношение в то время как из эксперимента получается зависимость ρ ~ . Однако наиболее ярким примером расхождения теории и опытов является сверхпроводимость .
Согласно классической электронной теории, удельное сопротивление металлов должно монотонно уменьшаться при охлаждении, оставаясь конечным при всех температурах. Такая зависимость действительно наблюдается на опыте при сравнительно высоких температурах. При более низких температурах порядка нескольких кельвинов удельное сопротивление многих металлов перестает зависеть от температуры и достигает некоторого предельного значения. Однако наибольший интерес представляет удивительное явление сверхпроводимости , открытое датским физиком Х. Каммерлинг-Оннесом в 1911 году. При некоторой определенной температуре кр, различной для разных веществ, удельное сопротивление скачком уменьшается до нуля (рис. 1.12.4). Критическая температура у ртути равна 4,1 К, у аллюминия 1,2 К, у олова 3,7 К. Сверхпроводимость наблюдается не только у элементов, но и у многих химических соединений и сплавов. Например, соединение ниобия с оловом (Ni3Sn) имеет критическую температуру 18 К. Некоторые вещества, переходящие при низких температурах в сверхпроводящее состояние, не являются проводниками при обычных температурах. В то же время такие «хорошие» проводники, как медь и серебро, не становятся сверхпроводниками при низких температурах.
Зависимость удельного сопротивления ρ от абсолютной температуры при низких температурах: a металл; b
Вещества в сверхпроводящем состоянии обладают исключительными свойствами. Практически наиболее важным их них является способность длительное время (многие годы) поддерживать без затухания электрический ток, возбужденный в сверхпроводящей цепи.
Классическая электронная теория не способна объяснить явление сверхпроводимости. Объяснение механизма этого явления было дано только через 60 лет после его открытия на основе квантово-механических представлений.
Научный интерес к сверхпроводимости возрастал по мере открытия новых материалов с более высокими критическими температурами. Значительный шаг в этом направлении был сделан в 1986 году, когда было обнаружено, что у одного сложного керамического соединения кр = 35 K. Уже в следующем 1987 году физики сумели создать новую керамику с критической температурой 98 К, превышающей температуру жидкого азота (77 К). Явление перехода веществ в сверхпроводящее состояние при температурах, превышающих температуру кипения жидкого азота, было названо высокотемпературной сверхпроводимостью . В 1988 году было создано керамическое соединение на основе элементов с критической температурой 125 К.
В настоящее время ведутся интенсивные работы по поиску новых веществ с еще более высокими значениями кр. Ученые надеятся получить вещество в сверхпроводящем состоянии при комнатной температуре. Если это произойдет, это будет настоящей революцией в науке, технике и вообще в жизни людей.
Следует отметить, что до настоящего времени механизм высокотемпературной сверхпроводимости керамических материалов до конца не выяснен.