다소 격분하게도 Onnes의 팀은 나중에 수은에 작은 불순물을 추가해도 전이 온도에 영향을 미치지 않는다는 사실을 발견했습니다. 초전도성은 순수한 수은에서처럼 견고하게 나타났다.
전이 온도에 영향
이것은 효과가 수은에 내재되어 있음을 의미합니다. 그것은 또한 처음에 수은을 정제하기 위해 증류하는 시간과 노력이 실제로는 헛된 것이었다는 것을 암시했습니다(비록 이 관찰은 나중에 무엇이 올 것인지에 대한 중요한 단서였지만). 한동안 그 효과는 그 요소의 이상한 특성으로 인해 수은에서만 발생하는 것처럼 보였습니다. 1912년 주석(임계 온도 3.7K)과 며칠 후 납(임계 온도 6K 이상)에서 초전도성이 발견되면서 수은이 독특하지 않다는 것이 밝혀졌습니다. 그것은 또한 감사하게도 수은을 다루어야 할 필요성을 제거했고 Onnes는 작업하기 훨씬 쉬운 물질인 주석과 납 샘플을 사용하여 이 새로운 현상에 대한 추가 탐구를 수행할 수 있었습니다. 그는 배터리를 사용하여 초전도체에 전류를 흐르게 한 다음 회로에서 배터리를 분리하고 전류가 계속 흐르는 것을 관찰할 수 있는 회로를 구성할 수 있었습니다.
Leiden에 있는 Onnes의 연구실은 대량의 액체 헬륨 공급에 접근할 수 있었기 때문에 오랫동안 초전도체 연구를 독점했습니다. 따라서 다른 실험실이 따라잡을 수 있기까지는 어느 정도 시간이 걸렸습니다. Onnes의 작업은 미래의 실험실이 어떻게 갖추어야 하는지에 대한 길을 제시했으며, 그는 1913년 노벨 강연에서 다음과 같이 썼습니다. 현재 다른 액체 기체가 그렇듯이 이 기체도 물처럼 자유롭게 사용할 수 있을 것이라고 말할 수 있습니다.’ 따라서 Onnes는 저온 물리학의 후속 성장을 정확하게 예견했지만 적어도 그의 생애 동안 그가 발견한 놀라운 초전도 현상은 완전히 설명할 수 없는 상태로 남아 있었습니다.
제명
1930년대 초반까지 초전도성에 대한 많은 실험적 사실이 발견되었고 더 많은 실험이 수행됨에 따라 초전도 요소의 수가 서서히 증가했습니다(그림 8 참조). 이러한 특정 재료에서 임계 온도 이하로 냉각되면 저항이 0으로 감소하는 것으로 알려져 있습니다. 저온에서 제로 저항 에 도달 한 경우 재료가 충분히 큰 자기장에 노출되거나 초전도체를 통과하는 전류가 임계량을 초과하면 파괴될 수 있습니다(워싱턴 국립 표준국의 Francis Silsbee는 1916년에 임계 전류와 임계 자기장은 동전의 양면과 같다고 했습니다. 그러한 물질에는 수은, 주석, 납, 갈륨과 같은 금속이 포함되어 있는데, 그 중 특별히 우수한 전기 전도체는 없지만 우수한 전기 전도체인 구리, 은, 금은 확실히 아닙니다. 이것은 그 자체로 퍼즐 조각의 중요한 조각이었지만 당시에는 아무도 그 중요성을 이해 하지 못했습니다. 분노하게도, 실험은 초전도성을 파괴할 수 있는 임계 자기장이 다소 작다는 것을 보여주었습니다. 이것은 Kamerlingh Onnes에게 타격이었습니다. 그는 초전도체가 자석 코일용 와이어를 만드는 데 사용될 수 있기를 바랐습니다.
1920년, 1930년, 1950년에 알려진 주기율표의 초전도 원소. 그림 33에 현대 버전이 나와 있습니다.
작은 자기장이라도 초전도성을 파괴한다면 이 희망은 실현될 수 없습니다. 앞으로 보게 되겠지만 이 문제가 해결되기까지 수십 년이 걸렸습니다.