מוליכות־על.

שלב 1 מתוך 6

קר יותר, ואז אפס

כל חוט רגיל מתנגד לזרם. האלקטרונים שנושאים אותו מתנגשים באטומים הרוטטים ובפגמים של המתכת, ובכל התנגשות חלק מהאנרגיה שלהם הופך לחום. בקירור האטומים רוטטים פחות וההתנגדות יורדת, אבל הפגמים נשארים.

על שלב הקירור של מקרר יושבת דיסקה של YBCO, קרמיקה של איטריום, בריום, נחושת וחמצן. מעליה מגנט קטן, ומד על השולחן מראה את הטמפרטורה ואת ההתנגדות של הדיסקה. עכשיו הטמפרטורה היא 100 K, חם מדי, והמגנט מונח על הדיסקה. נבאו מה יקרה כשנקרר אותה.

שלב 2 מתוך 6

אפקט מייסנר

ב־$1933$⁠ גילו מייסנר ואוכסנפלד את החצי השני של הסיפור: מוליך־על משאיר שדות מגנטיים בחוץ. כשמגנט מתקרב, זרמים מתחילים לזרום על פני מוליך־העל. אין להם התנגדות, ולכן הם לא דועכים, והשדה שלהם מבטל את השדה של המגנט בתוך החומר. זה אפקט מייסנר. הזרמים דוחים את המגנט, והוא עולה עד שהדחיפה שווה למשקל שלו. כשהצגת קווי השדה על פועל הדיסקה חתוכה לשניים, ורואים את הקווים נדחקים סביבה.

שלב 3 מתוך 6

בכמה הוא מרחף

הדיסקה לא משאירה בחוץ את כל השדה. כמה ממנו היא דוחה תלוי בזרם הגדול ביותר שהיא יכולה לשאת בלי לאבד את מוליכות־העל, והזרם הזה גדל ככל שהיא קרה יותר. המד השקוף שמאחורי המגנט מראה את המרווח בינו לבין הדיסקה במילימטרים.

שלב 4 מתוך 6

ליד הטמפרטורה הקריטית

ב־77 K הדיסקה משאירה בחוץ כשלושה רבעים מהשדה. נבאו מה יקרה מעלה אחת מתחת להטמפרטורה הקריטית.

נסו: אחרי הבדיקה, העלו את הטמפרטורה עד 90 K, כמעט קריטית, ובחרו לסירוגין כבוי ופועל תחת הצגת קווי השדה, כדי לראות כמה מהקווים נכנסים לדיסקה.

חזרה לניסוי ↑

שלב 5 מתוך 6

חנקן נוזלי

הסבר למוליכות־על במתכות כמו כספית ועופרת נמצא ב־$1957$⁠: אלקטרון שעובר מושך מעט את האטומים החיוביים אליו, והמשיכה הקלה הזו מושכת אלקטרון שני. השניים יוצרים זוג קופר, ומתחת לטמפרטורה הקריטית כל הזוגות נכנסים למצב משותף אחד, שפגם בודד לא יכול לשבש. בקרמיקות כמו YBCO האלקטרונים מתזווגים גם הם, אבל מה בדיוק מחבר אותם עדיין נחקר.

שלב 6 מתוך 6

עוד יותר קר

בהצגת קווי השדה רואים כמה מהשדה נכנס לדיסקה. ב־77 K עוד עוברים בה קצת קווים.