Les matériaux supraconducteurs sont une classe de matériaux spéciaux dont la résistance électrique disparaît complètement et qui présentent un diamagnétisme parfait (effet Meissner) lorsque la température descend en dessous d'une certaine valeur critique. En d'autres termes, lorsque le matériau atteint sa température critique (Tc), il peut atteindre une transmission de courant à résistance nulle-sans perte d'énergie. Ce phénomène permet non seulement au courant de circuler à l'infini dans le fil sans dégradation, mais permet également au matériau de repousser les champs magnétiques externes, en se suspendant au-dessus d'un aimant et en formant un effet de verrouillage quantique.
Les matériaux supraconducteurs peuvent être classés en supraconducteurs conventionnels à basse température-et en supraconducteurs à haute-température en fonction de leur température critique et de leur mécanisme physique. Les supraconducteurs conventionnels sont généralement des métaux ou des alliages métalliques, tels que le plomb (Pb) et le niobium-étain (Nb3Sn), avec de faibles températures critiques, généralement inférieures à 20K, nécessitant un refroidissement à l'hélium liquide. Les supraconducteurs à haute -température sont principalement des oxydes de cuivre ou des composés à base de fer-, tels que YBCO et BSCCO, avec des températures critiques atteignant la plage de température de l'azote liquide (environ 77 K), facilitant un refroidissement et des applications plus économiques.
Les matériaux supraconducteurs ont de nombreuses applications dans la science et la technologie modernes, notamment la transmission d'énergie à haut rendement, les trains de lévitation à champ magnétique puissant, l'imagerie par résonance magnétique (IRM), l'informatique quantique et les accélérateurs de particules. En raison de leur résistance nulle et de leurs propriétés diamagnétiques, les matériaux supraconducteurs peuvent réduire considérablement la consommation d'énergie, améliorer les performances des équipements et favoriser le développement de technologies de haute-précision.
