Richard Behiel пишет. Сверхпроводимость возникает, когда электрон с положительным спином образует пару с электроном с отрицательным спином. Благодаря этому пара имеет общий спин, равный нулю, и подчиняется статистике Бозе-Эйнштейна, а не Ферми-Дирака. Это освобождает их от принципа запрета Паули, позволяя большому количеству электронов занимать одно низкоэнергетическое квантовое состояние, беспрепятственно скользящее через материал, словно призрак. Каждый сверхпроводник функционирует именно благодаря этому эффекту. Различия между материалами заключаются в способе образования пар электронов. Электроны не любят объединяться из-за взаимного электростатического отталкивания, но в некоторых материалах они оба могут так "потряхивать" кристаллическую решетку, что слабо притягиваются друг к другу, напоминая вынужденный брак для несовместимой пары. Это явление называется "фононной связью" и может быть смоделировано с помощью теории БКШ, по крайней мере, для простых кристаллических структур. Эта теория предсказывает, что сверхпроводимость может возникать только до ~30 K, выше которой решетка слишком сильно колеблется из-за температуры, нарушая механизм спаривания. Однако существуют материалы со сложными кристаллическими структурами, которые не подчиняются предположениям теории БКШ и более устойчивы к влиянию температуры на механизм спаривания. Например, материал ReBCO, с которым я работаю, может достигать температуры ~90 K. С точки зрения теории БКШ это невероятно высокое значение, поэтому такие материалы называют "высокотемпературными" сверхпроводниками, несмотря на то, что им по-прежнему требуется охлаждение (азот закипает при 77 K). В любом случае, в высокотемпературных сверхпроводниках действуют более сложные и экзотические механизмы спаривания. Это уже не "простая" фононная связь, а нечто, что включает в себя дальнодействующие и более геометрически сложные детали, до конца не изученные. Однако способ течения сверхтока хорошо изучен для всех сверхпроводников. Он описывается моделью Гинзбурга-Ландау, основанной на том, что помимо обычных электромагнитных взаимодействий, существует определенная энергия, связанная с образованием пар электронов и взаимодействием между ними. Эта модель чрезвычайно успешна и является основой всех сверхпроводящих технологий. Одно из предсказаний модели Гинзбурга-Ландау заключается в том, что при близкой к нулю энергии конденсации (около Tc) будут происходить флуктуации, при которых электроны временно образуют и распадаются пары. Эти колебания настолько быстрые, что при экспериментальных измерениях они усредняются до состояния, которое кажется частично сверхпроводящим, но не полностью. На самом деле это всего лишь флуктуации, фазовый переход второго рода. Таким образом, это одна из причин наблюдаемой ширины перехода. Еще одной причиной ширины перехода является чистота образца, а точнее ее отсутствие. Образец с неоднородным качеством по всему объему будет иметь более широкий переход, поскольку некоторые его части "включаются" раньше других. В случае ReBCO ширина перехода обычно составляет несколько кельвинов, при этом хвосты могут наблюдаться в диапазоне до 10 кельвинов, а иногда и больше. А "грязные" образцы могут иметь двойные или тройные переходы, если разные их участки ориентированы по-разному. Прошу прощения за столь длинный ответ, но надеюсь, он дает некоторое представление о сути вопроса. Любая кривая Tc на новом образце сверхпроводника, вероятно, будет иметь довольно широкий переход, как из-за несовершенства его чистоты, так и из-за флуктуаций, которые должны присутствовать термодинамически независимо от обстоятельств. Таким образом, представляется маловероятным, чтобы материал, сверхпроводящий при температуре, в 4 раза превышающей температуру ReBCO, также имел бы гораздо более чистый переход Tc.