وتحدث حالة التوصيل الفائق في تشكيلة واسعة من المواد مثل: المعادن الخفيفة كالقصدير والألمنيوم، والسيراميك والسبائك الثقيلة، وبعض أشباه الموصلات ، ولكن لا يمكن صنع موصلات فائقة من المعادن النبيلة كالذهب والفضة، ولا من المعادن ذات مغناطيسية حديدية. تقسم الموصلات الفائقة حسب درجة حرارتها الحرجة إلى: المواد فائقة التوصيل منخفضة الحرارة (Low temperature superconductor) واختصارا (LTC) وتسمى أيضا المواد فائقة التوصيل التقليدية مثل الزئبق وتمتاز بانخفاض درجة حرارتها الحرجة. الموصلات فائقة التوصيل<<<مشروع تخرج. المواد فائقة التوصيل عالية الحرارة (High temperature superconductor) واختصارا (HTC) وتمتاز بارتفاع درجة حرارتها الحرجة. وتقسم المواد الفائقة التوصيل حسب مجالها الحرج إلى: موصل فائق من النوع الأول (Type I): من خصائص هذا النوع أنه عندما تتجاوز قيمة المجال المسلط المجال الحرج فإن الموصل يتحول كليا إلى الحالة الاعتيادية وتصبح قيمة العزم المغناطيسي صفراً وبهذا يتمكن المجال الخارجي من اختراق الموصل بصورة كلية. موصل فائق من النوع الثاني (Type II): يتميز بوجود قيمتان للمجال الحرج، القيمة الأولى وهي أقل قيمة لنرمز لها B¹، والقيمة الثانية وهي أعلى قيمة ونرمز لها B².
عند تطبيق ضغط معياري ، فإن أعلى درجة حرارة يحققها مركب يفترض خصائص الموصل الفائق هي 135 كلفن ، أي ما يعادل -138 درجة مئوية ، حتى الآن وقد حدث هذا مع فائقة التوصيل من أصل خزفي ، والتي تسمى النحاسيات. الموصلات فائقة التوصيل. خصائص الموصلات الفائقة هذه بسبب تطبيقاتها العلمية والعملية اللانهائية مواد فائقة التوصيل لقد تبين أنها تحظى بتقدير خاص لأنه ، بعد أن تمكنت من التخلص من قدرتها على المقاومة الكهربائية ، لا يوجد تأثير للتدفئة ، ونتيجة لذلك ، لا يوجد فقدان للطاقة ، بحيث فائقة التوصيل لقد تبين أنها فعالة بشكل غير عادي. من الناحية النظرية ، إذا تم توفير تيار صغير لموصل فائق تشكلت به دائرة من النوع المغلق ، فستكون الكهرباء قادرة على الدوران بلا حدود من خلال الموصل الفائق ، دون الحاجة إلى مصدر طاقة إضافي ، وتحويل مادة فائقة التوصيل إلى أقرب شيء إلى آلية الحركة الدائمة. استنتاج علمي آخر مثير للاهتمام تم التوصل إليه نتيجة للتجربة هو أنه يشكل خاصية مميزة لـ فائقة التوصيل أن كل هؤلاء المصنفين في النوع الأول يطردون المجال المغناطيسي من داخلهم ، والذي يُطلق عليه تأثير مايسنر ، وينشأ عنه ظواهر مثيرة للاهتمام وعملية مثل التحليق.
يمكن تقسيم الموصلات الفائقة إلى نوعَين يمتاز كلّ منهما بعدّة خصائص أنواع الموصلات الفائقة النوع الأوّل: يدخل هذا النوع في تركيب المكوّنات الأساسيّة في مختلف التطبيقات من الكابلات الكهربائيّة إلى الرقاقات الإلكترونيّة microchips. ما يعيب هذا النوع أنّه يفقد خواصّ التوصيل الفائق بسهولة عند وضعه في مجاله المغناطيسي الحدّي critical magnetic field، ولذلك يطلق على هذا النوع بالموصل اللينsoft superconductor، تتأثّر تلك الموصلات تأثراً كبيراً بظاهرة ميسنر (meissner effect) (ظاهرة طرد أو دفع حقل مغناطيسيّ لجسم ذي موصليّة فائقة)، ومن أمثلة هذا النوع الزنك والألومنيوم. موصلية فائقة - ويكيبيديا. النوع الثاني: يمتاز هذا النوع بصعوبة فقدِه لخواصّه التوصيليّة لو وُضع في مجال مغناطيسيّ، ونلاحظ ذلك عندما ندرس العلاقة البيانيّة بين مغناطيسيّة المادّة والمجال المغناطيسيّ المؤثّر عليها. وإذا تعرّضَتْ هذه الموادّ لمجال مغناطيسيّ ضعيف فبالكاد تتأثّر توصليتها، بينما إذا زادتْ شدّة المجال عن القيمة الحدّيّة فستفقد توصيلتها الفائقة على الفور، أمّا إذا كان المجال المغناطيسيّ وسطاً بين الحالتَين، فتصبح المادة في حالة وسطيّة تسمّى vortex state.
اكتشف كذلك أن هذه المواد عند درجة حرارة التحول حساسة جداً للمجال المغناطيسى، حيث تنفر المجال المغناطسيى الخارجى أى أنها تعكس المجال المغناطيسى مهما ضعفت شدته. الموصلات فائقة التوصيل - شبكة الفيزياء التعليمية. هاتان الخاصيتان فتحت الأبواب أمام العلماء لاستغلالها فى ابتكارات واختراعات ذات كفاءة عالية تدخل فى معظم مجالات العلوم والتكنولوجيا، حيث أن هذه المواد (Superconductors) سوف تحل محل أنصاف الموصلات (Semiconductors) التى تدخل الأن فى صناعة الترانسيستور و الدوائر الالكترونية المتكاملة. بعض التطبيقات الهامة إن اكتشاف مواد فائقة التوصيل للكهرباء عند درجات حرارة مرتفعة نسبيا سوف يجعلها تدخل فى تركيب كل جهاز ممكن تصوره. أول هذه التطبيقات هو الحصول على وسيلة غير مكلفة لنقل التيار الكهربى، لأن التكاليف المادية لنقل التيار عبر أسلاك النحاس مرتفعة نظرا للفقد الكبير فى الطاقة على شكل حرارة متبددة نتيجة مقاومة السلك النحاسى، كذلك إذا ما قارنا قيمة التيار الذى يمكن نقله عبر السلك النحاسى حيث تبلغ شدته 100 أمبير لكل سنتيمتر مربع بينما فى السلك المصنوع من مركب الـ YBa2Cu3O7 تبلغ 100000 أمبير لكل سنتيمتر مربع. كذلك فإن هذه المواد لها تطبيقات عديدة فى مجال الالكترونيات لما تمتاز به من قدرة عالية فى فتح و إغلاق الدائرة الكهربية لتمرير التيار ومنعه، وهذا يشكل العنصر أساسى فى بنية الكمبيوتر والبحث جارى الأن لإدخال هذه المواد فى صناعة السوبركمبيوتر، وإذا ما توصل إلى ذلك فإن هذا سوف يؤدى إلى تطور كبير فى مجال الكمبيوتر.
أنباء وآراء كان من المعتقَد أننا نفهم جيدًا الموصِّلات الفائقة "زائدة الإشابة" ذات درجات الحرارة المرتفعة، التي لديها كثافة عالية من حاملات الشحنة، لكن ثمة تجربة جديدة تتحدى ما نعرفه عن الفيزياء الكمية في مثل هذه الأنظمة. Published online: 1 Oct 2016 ضع عددًا كبيرًا من الجسيمات الكمية المتفاعلة معًا؛ وسترى أشياء غريبة تحدث. ومن أبرز الأمثلة على ذلك التوصيل الفائق 1 ، الذي تنعدم فيه المقاومة الكهربائية لبعض المواد عندما تُبرَّد إلى أقل من درجة الحرارة الحرجة (. T c). كانت أول تلك المواد التي تم اكتشافها فائقة التوصيل فقط عند درجات الحرارة المنخفضة (حيث تكون درجة الحرارة الحرجة بضع درجات كلفنية)، ويمكن تفسير سلوكها بنظرية باردين-كوبر-شريفر 2 (BCS). وكان التوصيل الفائق يُعتبر فصلًا مكتملًا ومنتهيًا حتى الاكتشاف المدهش في عام 1986 لموصِّلات أكسيد النحاس فائقة التوصيل عند درجات حرارة مرتفعة 3 ، (حيث تصل درجة الحرارة الحرجة إلى 160 كلفن) التي لا يمكن وصف خصائصها بنظرية باردين-كوبر-شريفر 4. ومع ذلك، كان من المعتقد أن زيادة إشابة هذه الموصلات الفائقة ـ وهو ما من شأنه زيادة كثافة حاملات الشحنة زيادة كبيرة، وبالتالي تخفض درجة الحرارة الحرجة لتلك المواد ـ سيجعلها في توافق مع النظرية 4.
تتمثل إحدى العوائق الكبيرة التي تحدُّ من استخدام المواد فائقة الموصلية على نطاقٍ واسع، في كون هذه المواد قادرةً على العمل عند درجات الحرارة المنخفضة بشكلٍ كبير فقط، حيث تتوقف الموصلية الفائقة لدى العناصر البسيطة عند درجة الحرارة 10 كلفن، أي - 263 درجة مئوية فقط، أما في المركبات الأكثر تعقيداً، مثل YBa2Cu3O7 ، فقد تستمر الموصلية الفائقة بالظهور عند درجات حرارة تصل إلى 100 كلفن تقريباً، أي حوالي - 173 درجة مئوية. وعلى الرغم من أن هذا الأمر يُعد تحسناً بالمقارنة مع العناصر البسيطة، إلا أن درجات الحرارة المنخفضة هذه لا تزال أكثر برودةً بكثير من برودة ليالي الشتاء في القطب الجنوبي. يتمنى العلماء العثورَ على مواد تتمتع بخواص الموصلية الفائقة عند درجة حرارة الغرفة، لكنها مهمة صعبة للأسف، إذ تؤدي درجة الحرارة المرتفعة نسبياً إلى تدمير الروابط بين الالكترونات المكوّنة للأزواج فائقة التوصيل، لتعود بذلك المادة إلى حالتها المعدنية. وتنشأ إحدى التحديات الكبرى في هذا المجال، عن حقيقة أننا لم نفهم إلى الآن الكثيرَ عن هذه الروابط بين الالكترونات في الأزواج فائقة التوصيل، إلاّ في حالات قليلة محدودة. من الذرة الفائقة إلى الموصل الفائق: اتخذ بحثٌ جديد من جامعة جنوب كاليفورنيا Southern California خطوةً جديدة نحو تحسين فهمنا لكيفية نشأة الموصلية الفائقة، فبدلاً من دراسة الموصلية الفائقة في المواد الكبيرة مثل الأسلاك، تمكن فيتالي كريسين Vitaly Kresin وزملاؤه من العمل على عزل ودراسة كتلِ صغيرة مكونة من بضع عشرات من ذرات الألمنيوم في وقت واحد، حيث تستطيع هذه العناقيد الصغيرة من الذرات التصرفَ كذرةٍ فائقة ( superatom)، وتتشارك الالكترونات بطريقةٍ تُحاكي ذرةً وحيدة وعملاقة.
المجالات المغناطسية هي قوي ثابتة الاتجاه لذا فهي ليس بها اخماد طبيعي، فعمليا الكثير من نظم الرفع تكون في تحت مجال الإخماد بل في بعض الحالات يوجد اخماد سلبي. وهذا قد يمنع أي اهتزاز من التكون ويؤدي بالجسم إلي الخروج من منطقة الثبات. اخماد الحركة يتم من خلال عدد من الطرق: نظام اخماد ميكانيكي خارجي (كدعامه) مثل وعاء الكبح، مقاومة الهواء إلخ. دوامة الإخماد ( معدن موصل متأثر بالمجال) كتله اخماد في الجسم المرفوع مغناطيس كهربي يتم التحكم فيه بألكترونيات الطرق [ عدل] قيد ميكانيكي (في هذا الحالة القيود علي الجوانب من خلال صندوق مفرغ من الداخل) يمنع التعليق الزائف للمغناطيس الدائم من الحركة لتكوين رفع ناجح يتم التحكم في ست محاور (درجات الحرية: ثلاثة متعامد وثلاث دورانية) وتكوين نظام من مغناطيس دائم ومغناطيس كهربي أو غير دائم أو مادة فائقه التوصيل بالإضافة إلي مجالي الجذب والتنابض. من نظرية ايرنشو على الأقل محور واحد يكون في وضع الثبات لتحقيق الرفع المغناطيسي، ولكن المحور الثاني يمكن تثبيته باستخدام مغناطيس من الحديد. المغناطيس الاساسي المستخدم في القطار المعلق هو مغناطيس كهربي ذو تثبيت ميكانيكي وتعليق كهروديناميكي.