التوصيل الفائق او التوصيل المفرط هي ظاهرة تحدث في بعض المواد عند تبريدها إلى درجات حرارة منخفضة جدا، حيث تسمح الموصلات الفائقة بمرور الكهرباء خلالها دون أي مقاومة كهربية تقريباً.
عادة تنخفض المقاومة الكهربية للموصلات المعدنية تدريجيا مع انخفاض درجة الحرارة، وفي حالة الموصلات العادية كالنحاس أو الفضة فإن الشوائب الموجودة في المادة تعاكس الوصول إلى حد أدنى من المقاومة في درجات الحرارة المنخفضة. ولذلك فعند الاقتراب إلى درجة حرارة تقارب درجة الصفر المطلق فإن عينة من النحاس مثلا لا يمكن أن توصل لدرجة ممانعة تساوي الصفر . أما في حالة الموصلات الفائقة فإن الممانعة تنخفض على نحو مفاجيء إلى الصفر عندما يتم تبريد المادة إلى درجة حرارة أقل من الدرجة الحرجة لهذه المادة ، غالبا 20 كلفن أو أقل.
ففي حالة التوصيل المطلق يمكن لتيار كهربائي يمر في حلقة من مادة فائقة التوصيل أن يستمر في السريان إلى وقت غير محدود وبدون وجود مصدر للطاقة. وظاهرة التوصيل الفائق ظاهرة تفسرها ميكانيكا كمية ، ولا يمكن فهمها على أساس أنها تجسيد لظاهرة الموصل المثالي ضمن إطار الميكانيكا الكلاسيكية.
وتحدث حالة التوصيل الفائق في تشكيلة واسعة من المواد مثل: المواد الخفيفة كالقصدير والألمنيوم، والسيراميك والسبائك الثقيلة، وبعض أشباه الموصلات، ولكن لا يمكن صنع موصلات فائقة من المعادن النبيلة كالذهب والفضة، ولا من المعادن الفرومفناطيسية
تستعمل الموصلات الفائقة في صنع مغناطيسات كهربائية قوية جدا كتلك المستخدمة في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي وتلك المستخدمة في مسرعات الجسيمات و مسرعات الإيونات ، كما تستخدم الموصلات الفائقة في صنع الدارات الكهربائية الرقمية وفلاتر المايكروويف في محطات الإرسال للهواتف الخلوية حيث توجد أماكن مناسبة لاحتواء أجهزة التبريد الثقيلة ، وفي الكثير من التطبيقات الكهربائية والعلمية
تقسم الموصلات الفائقة حسب درجة حرارتها الحرجة إلى:
المواد فائقة التوصيل منخفضة الحرارة (Low temperature superconductor) واختصارا (LTC) وتسمى ايضا المواد فائقة التوصيل التقليدية مثل الزئبق وتمتاز بانخفاظ درجة احرارتها الحرجة.
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 الاول (Type I): من خصائص هذا النوع أنه عندما تتجاوز قيمة المجال المسلط المجال الحرج فأن الموصل يتحول كليا إلى الحالة الاعتيادية و تصبح قيمة العزم المغناطيسي صفرا وبهذا يتمكن المجال الخارجي من اختراق الموصل بصورة كلية.
موصل فائق من النوع الثاني ( Type II): يتميز بوجود قيمتان للمجال الحرج ، القيمة الأولى و هي اقل قيمة لنرمز لها B¹ ، و القيمة الثانية وهي أعلى قيمة ونرمز لها B² . فاذا تجاوزت قيمة المجال المسلط B¹ ولم تتجاوز B² سيكون الاختراق جزئي للموصل و لن يتحول الموصل إلى الحالة الاعتيادية بل سيصل إلى حالة جديدة تسمى الحالة المختلطة ، أما إذا تجاوزت قيمة المجال المسلط القيمة B² فسيتحول الموصل إلى الحالة الاعتيادية لأن المجال سيخترقه بصورة كلية.
منقول من
[web]http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D9%88%D8%B5%D9%84%D9%8A%D8%A9_%D9%81%D8%A7% D8%A6%D9%82%D8%A9[/web]