Un supraconducteur à haute température (HTS) est un matériau qui présente des propriétés électriques supraconductrices au-dessus de la température à l’état liquide de l’hélium. Cette plage de température, d’environ -452° à -454° Fahrenheit (-269° à -270° Celsius) était considérée comme la limite théorique de la supraconductivité. En 1986, cependant, les chercheurs américains Karl Muller et Johannes Bednorz ont découvert un groupe de composés supraconducteurs à haute température à base de cuivre. Ces cuprates, tels que l’oxyde de cuivre et de baryum yttrium, YBCO7, des variations sur l’oxyde de cuivre et de strontium de lanthane, LSCO, et l’oxyde de cuivre et de mercure, HgCuO, présentaient une supraconductivité à des températures aussi élevées que -256° Fahrenheit (-160° Celsius).
La découverte de Muller et Bednorz a conduit à l’attribution du prix Nobel de physique en 1987 aux deux chercheurs, mais le domaine a continué d’évoluer. Une étude en cours en 2008 a produit une nouvelle classe de composés qui présentaient une supraconductivité, basée sur les éléments du fer et de l’arsenic, tels que l’arsenic de fer d’oxyde de lanthane, LaOFeAs. Il a été démontré pour la première fois en tant que supraconducteur à haute température par Hideo Hosono, un chercheur en science des matériaux au Japon, dans une plage de température de -366° Fahrenheit (-221° Celsius). D’autres éléments rares mélangés au fer, tels que le cérium, le samarium et le néodyme, ont créé de nouveaux composés qui ont également démontré des propriétés supraconductrices. Le record de 2009 pour un supraconducteur à haute température a été atteint avec un composé à base de thallium, mercure, cuivre, baryum, calcium, strontium et oxygène combinés, qui démontre une supraconductivité à -211° Fahrenheit (-135° Celsius).
Depuis 2011, le domaine de la recherche sur les supraconducteurs à haute température se concentre sur l’ingénierie de la science des matériaux de meilleurs composés. Lorsque des températures de -211° Fahrenheit (-135° Celsius) ont été atteintes pour les matériaux supraconducteurs, cela a permis d’examiner leurs qualités en présence d’azote liquide. Étant donné que l’azote liquide est un composant courant et stable de nombreux environnements de laboratoire et existe à une température de -320° Fahrenheit (-196° Celsius), il a rendu les tests de nouveaux matériaux beaucoup plus pratiques et répandus.
Les avantages de la technologie supraconductrice pour la société conventionnelle nécessitent toujours des matériaux pouvant fonctionner à une température proche de la température ambiante. Étant donné que les supraconducteurs n’offrent littéralement aucune résistance au flux électrique, le courant pourrait traverser le fil supraconducteur presque indéfiniment. Cela réduirait les taux de consommation d’énergie pour tous les besoins électriques, et rendrait ces appareils ultra-rapides par rapport à la technologie électronique standard. Des aimants puissants deviendraient disponibles pour les trains à lévitation magnétique abordables, les applications médicales et la production d’énergie de fusion. De plus, ces technologies supraconductrices pourraient inclure le développement d’ordinateurs quantiques potentiellement des centaines de millions de fois plus rapides à traiter les données que ceux qui existaient en 2011.