Ένας υπεραγώγιμος μαγνήτης είναι ένας ηλεκτρομαγνήτης όπου τα πηνία είναι κατασκευασμένα από έναν υπεραγωγό τύπου II. Μπορεί εύκολα να δημιουργήσει σταθερά μαγνητικά πεδία 100,000 Oersted (8,000,000 αμπέρ ανά μέτρο). Παράγουν ισχυρότερα μαγνητικά πεδία από τους τυπικούς ηλεκτρομαγνήτες με πυρήνα σιδήρου και κοστίζουν λιγότερο στη λειτουργία τους.
Για να κατανοήσουμε τι είναι ένας υπεραγώγιμος μαγνήτης, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε λίγα πράγματα για την υπεραγωγιμότητα. Όταν ορισμένα μέταλλα και κεραμικά ψύχονται από μια σειρά μοιρών κοντά στο απόλυτο μηδέν, χάνουν την ηλεκτρική τους αντίσταση. Αυτή η θερμοκρασία ονομάζεται κρίσιμη θερμοκρασία (Tc) και είναι διαφορετική για κάθε υλικό. Όταν δεν υπάρχει ηλεκτρική αντίσταση, τα ηλεκτρόνια μπορούν να περιφέρονται ελεύθερα σε όλο το υλικό. Το στοιχείο μπορεί να κρατήσει μεγάλες ποσότητες ρεύματος για μεγάλες χρονικές περιόδους χωρίς να χάνει ενέργεια ως θερμότητα. Αυτή η ικανότητα συγκράτησης ενός ακραίου ηλεκτρικού φορτίου ονομάζεται υπεραγωγιμότητα.
Τα περισσότερα μέταλλα έχουν ένα υφαντό είδος ατομικής δομής. Τα ηλεκτρόνια τους συγκρατούνται χαλαρά, έτσι ώστε να μπορούν να κινούνται εύκολα μέσα και έξω από το υφαντό σχέδιο. Καθώς τα ηλεκτρόνια κινούνται, συγκρούονται με άτομα και χάνουν ενέργεια με τη μορφή θερμότητας. Εξαιτίας αυτού, τα μέταλλα είναι σε θέση να θερμαίνουν και να μεταφέρουν τον ηλεκτρισμό πολύ καλά. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι κατσαρόλες και τα τηγάνια και τα πράγματα όπως οι φούρνοι τοστιέρας είναι κατασκευασμένα από μέταλλο.
Σε έναν υπεραγωγό, τα ηλεκτρόνια ταξιδεύουν σε ζεύγη και κινούνται μεταξύ των ατόμων, αντί να συγκρούονται με αυτά. Καθώς ένα αρνητικά φορτισμένο ηλεκτρόνιο κινείται μέσω της πλέξης με θετικά φορτισμένα άτομα, έλκει αυτά τα θετικά άτομα. Ένα άλλο ηλεκτρόνιο έλκεται προς την αντίσταση και ζευγαρώνει με το αρχικό ηλεκτρόνιο. Συνεχώς απελευθερώνονται και ενώνονται με άλλα ηλεκτρόνια, αλλά με μικρή έως καθόλου αντίσταση. Για το λόγο αυτό, δεν χάνουν θερμότητα και ενέργεια όπως το τυπικό μέταλλο.
Οι υπεραγωγοί τύπου II είναι το είδος που χρησιμοποιείται στα πηνία ενός υπεραγώγιμου μαγνήτη. Ένας υπεραγωγός τύπου II φθάνει στην Tc σε χαμηλότερη θερμοκρασία από τους υπεραγωγούς τύπου Ι. Έχουν μια σταδιακή μετάβαση από υπεραγώγιμα στην κανονική τους κατάσταση μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο. Αυτά τα δύο χαρακτηριστικά τους επιτρέπουν να διεξάγουν υψηλότερα ρεύματα από τον τύπο Ι.
Ένας υπεραγώγιμος μαγνήτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μαγνητική αιώρηση. Στο φαινόμενο Meissner, ένας υπεραγώγιμος δίσκος τοποθετείται κάτω από έναν μαγνήτη και ψύχεται χρησιμοποιώντας υγρό άζωτο. Ο υπεραγωγός είναι ανοιχτός να δεχθεί φορτίο επειδή ψύχεται, ο μαγνήτης επάγει ρεύμα και επομένως μαγνητικό πεδίο στον υπεραγωγό και ο μαγνήτης αρχίζει να επιπλέει πάνω από αυτό το πεδίο.
Γίνεται έρευνα για τη χρήση υπεραγώγιμου μαγνήτη για αιωρούμενο σύστημα τρένου. Εξετάζεται επίσης για την κατασκευή μικρών αλλά ισχυρών μαγνητών που χρησιμοποιούνται για απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (MRI). Τα μακροπρόθεσμα σχέδια περιλαμβάνουν την ανακάλυψη υλικών που μπορούν να παράγουν υπεραγωγιμότητα χωρίς να παγώσουν. Εάν ανακαλυφθεί αυτό το υλικό, θα αλλάξει το μέλλον πολλών τομέων, συμπεριλαμβανομένων των μεταφορών και της παραγωγής ενέργειας.