Un magnet supraconductor este un electromagnet în care bobinele sunt realizate dintr-un supraconductor de tip II. Poate crea cu ușurință câmpuri magnetice constante de 100,000 Oersted (8,000,000 de amperi pe metru). Ei produc câmpuri magnetice mai puternice decât electromagneții standard cu miez de fier și costă mai puțin de funcționare.
Pentru a înțelege ce este un magnet supraconductor, este important să știți puțin despre supraconductivitate. Când anumite metale și ceramică sunt răcite dintr-un interval de grade aproape de zero absolut, ele își pierd rezistența electrică. Această temperatură se numește temperatură critică (Tc) și este diferită pentru fiecare material. Când nu există rezistență electrică, electronii pot circula liber prin material. Elementul poate reține cantități mari de curent pentru perioade lungi de timp fără a pierde energie sub formă de căldură. Această capacitate de a menține o sarcină electrică extremă se numește supraconductivitate.
Majoritatea metalelor au un fel de structură atomică țesută. Electronii lor sunt ținuți lejer, astfel încât să se poată mișca cu ușurință în interiorul și în afara modelului țesut. Pe măsură ce electronii se mișcă, se ciocnesc cu atomii și pierd energie sub formă de căldură. Din acest motiv, metalele sunt capabile să se încălzească și să conducă electricitatea foarte bine. Acesta este motivul pentru care oalele și tigăile și lucruri precum cuptoarele de pâine sunt construite din metal.
Într-un supraconductor, electronii călătoresc în perechi și se mișcă între atomi, în loc să se ciocnească de ei. Pe măsură ce un electron încărcat negativ se mișcă prin țesătura cu atomi încărcați pozitiv, acesta trage acei atomi pozitivi. Un alt electron este atras spre rezistență și se împerechează cu electronul original. Ei se eliberează în mod constant și se unesc cu alți electroni, dar cu o rezistență mică sau deloc. Din acest motiv, ele nu pierd căldură și energie ca metalul standard.
Supraconductorii de tip II sunt de tipul celor utilizați în bobinele unui magnet supraconductor. Un supraconductor de tip II atinge Tc la o temperatură mai scăzută decât supraconductorii de tip I. Ei au o tranziție treptată de la supraconductor la starea lor normală în cadrul unui câmp magnetic. Aceste două caracteristici le permit să conducă curenți mai mari decât tipul I.
Un magnet supraconductor poate fi folosit pentru levitația magnetică. În efectul Meissner, un disc supraconductor este plasat sub un magnet și răcit folosind azot lichid. Supraconductorul este deschis să accepte o sarcină deoarece este răcit, magnetul induce un curent și, prin urmare, un câmp magnetic în supraconductor, iar magnetul începe să plutească peste acel câmp.
Se fac cercetări pentru a utiliza un magnet supraconductor pentru un sistem de tren care levita. De asemenea, este luat în considerare pentru realizarea de magneți mici, dar puternici, utilizați pentru imagistica prin rezonanță magnetică (IRM). Planurile pe termen lung includ descoperirea de materiale care pot produce supraconductivitate fără înghețare. Dacă acest material este descoperit, va schimba viitorul multor domenii, inclusiv transportul și producția de energie.