Сверхпроводимость — это полное исчезновение электрического сопротивления в материалах, охлажденных до чрезвычайно низких температур. Температура, при которой сопротивление прекращается, называется температурой перехода, или критической температурой (Tc). Tc обычно измеряется в градусах кельвина (K)-0 K — это абсолютный ноль, температура, при которой прекращается всякое атомное движение. Лучшими керамическими проводниками являются так называемые сверхпроводники с высоким Tc — материалы, которые теряют сопротивление при гораздо более высоких критических температурах, чем их аналоги из металлических сплавов. Большинство керамик с высоким Тс представляют собой слоистые структуры с двумерными медно-кислородными листами, вдоль которых происходит сверхпроводимость. Первая такая керамика была открыта в 1986 году швейцарскими исследователями Й. Георгом Беднорцем и Карлом Алексом Мюллером. Уже через год было обнаружено, что иттрий-барий-меднооксидная керамика YBa2Cu3O7 имеет Tc выше 77 K, температуры кипения азота (-195,8° C, ил и-320,4° F). Это открытие открыло возможность охлаждения практических сверхпроводников жидким азотом — в отличие от обычных сверхпроводящих материалов, которые приходится охлаждать более дорогим жидким гелием. (Кристаллическая структура YBa2Cu3O7 описана в статье Керамический состав и свойства: Кристаллическая структура, где она проиллюстрирована на рисунке 2D.)
Хотя с тех пор были достигнуты еще более высокие температуры перехода, керамические сверхпроводники трудно обрабатывать (в отличие от сверхпроводников из металлических сплавов), и они печально известны своей хрупкостью, что ограничивает их применение. В больницах и клиниках небольшие сверхпроводящие магниты используются в аппаратах магнитно-резонансной томографии (МРТ), где они генерируют большие магнитные поля, необходимые для возбуждения и последующего получения изображений атомных ядер в тканях организма. Потенциальные области применения включают провода для высокоэффективных сверхпроводящих магнитов и линий электропередачи с малыми потерями, а также передовые устройства, такие как джозефсоновские переходы и так называемые SQUIDs (сверхпроводящие квантовые интерференционные устройства). Джозефсоновские переходы, образующиеся на контактах между двумя сверхпроводниками, могут преобразовывать постоянное напряжение в переменный ток, частота которого растет с увеличением напряжения. При этом могут быть достигнуты частоты в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ). SQUIDs — это высокочувствительные датчики магнитного поля, основанные на сверхпроводящем кольце со слабым звеном — точкой, в которой материал возвращается в свое обычное, несверхпроводящее состояние при небольшом токе относительно остальной части кольца. SQUIDs широко используются в геофизике для измерения колебаний магнитного поля Земли. Они также используются для записи магнитограмм органов человеческого тела.
Проводящая керамика — лишь один из нескольких типов электрокерамики. Обзор всех современных электромагнитных применений см. в разделе «Электрокерамика». Каталог всех статей, посвященных как традиционной, так и современной промышленной керамике, см. в разделе «Промышленная керамика»: Outline of Coverage.
