วัสดุตัวนำยวดยิ่ง
สมบัติของสถานะนำยวดยิ่ง

ตัวนำยวดยิ่งที่อยู่ในสถานะนำยวดยิ่ง มีสมบัติที่สำคัญๆ ดังนี้
1. ความต้านทานไฟฟ้าเป็นศูนย์อย่างทันทีทันใด
เมื่อลดอุณหภูมิของตัวนำยวดยิ่งจนถึงอุณหภูมิวิกฤต จะมีการเปลี่ยนสถานะจากสถานะปกติไปเป็นสถานะนำยวดยิ่ง ทำให้ค่าความต้านทานไฟฟ้ามีค่าลดลงเป็นศูนย์อย่างทันทีทันใด เช่น การทดลองวัดความต้านทานไฟฟ้าของปรอทที่อุณหภูมิต่างๆ พบว่าที่อุณหภูมิต่ำกว่า 4.2 เคลวิน ความต้านทานไฟฟ้าของปรอทจะเป็นศูนย์อย่างทันทีทันใด ดังนั้นสามารถกล่าวได้ว่า ปรอทมีสมบัติเป็นตัวนำยวดยิ่งที่มีอุณหภูมิวิกฤตเท่ากับ 4.2 เคลวิน
2. ความไม่ต่อเนื่องของเส้นแรงแม่เหล็ก
ถ้านำตัวนำยวดยิ่งรูปวงแหวนมาวางในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็ก จากนั้นลดอุณหภูมิจนต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤตแล้วเอาสนามแม่เหล็กออก ตามหลักการเหนี่ยวนำไฟฟ้าของฟาราเดย์จะมีการแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำเกิดขึ้น จึงมีกระแสไฟฟ้าไหลวนในวงแหวน แต่เนื่องจากตัวนำยวดยิ่งไม่มีความต้านทานไฟฟ้าดังนั้นจึงไม่มีการสูญเสียพลังงาน กระแสไฟฟ้านี้จะสามารถไหลวนอยู่ในวงแหวนได้ตลอดไปโดยไม่สูญหายเรียกกระแสไฟฟ้านี้ว่า กระแสยืนยง (Persistent current) (File and Mills, 1963; Buckel, 1991)และฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าไหลวนนี้จะถูกกักอยู่ภายในวงแหวนของตัวนำยวดยิ่ง              3. ปรากฏการณ์ไอโซโทป
อุณหภูมิวิกฤตกับมวลไอโซโทป (M) ค่าต่างๆ ของธาตุที่เป็นตัวนำยวดยิ่ง สามารถเขียนความสัมพันธ์ได้ดังสมการ(Buckel, 1991)
M^{\boldsymbol {\alpha }}T_{c} =     ค่าคงตัว
ความสัมพันธ์นี้ทำให้รู้ว่าการสั่นของแลตทิซและอันตรกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนกับแลตทิซมีผลทำให้เกิดสถานะนำยวดยิ่งได้ตามทฤษฎี BCS ที่อาศัยการคำนวณโดยอาศัยอันตรกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนกับแลตทิซ พบว่า   T_{c}\alpha \theta _{d}\alpha M\exp(-1/2) เมื่อ  \theta _{d}  เป็นอุณหภูมิของเดอบายเมื่อเปรียบเทียบตามความสัมพันธ์ตามนิยามของปรากฏการณ์ไอโซโทปจะพบว่าในกรณีนี้จะมี α เท่ากับ ½
4.  ปรากฏการณ์ไมส์เนอร์
ปรากฏการณ์ไมส์เนอร์เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการนำตัวนำยวดยิ่งในสถานะปกติ (อุณหภูมิ T>Tc) ไปวางในสนามแม่เหล็กอย่างอ่อนๆ พบว่าจะไม่มีปรากฏการณ์พิเศษอะไรเกิดขึ้น แต่ถ้านำตัวนำยวดยิ่งในสถานะนำยวดยิ่ง (อุณหภูมิ T<Tc) ไปวางในสนามแม่เหล็กอย่างอ่อนจะมีปรากฏการณ์พิเศษเกิดขึ้น เนื่องจากตัวนำยวดยิ่งที่อยู่ในสนามแม่เหล็กอย่างอ่อน จะแสดงสมบัติเป็นแม่เหล็กไดอาที่สมบูรณ์ (Perfect diamagnet) ทำให้สนามแม่เหล็กภายในตัวนำยวดยิ่งมีค่าเท่ากับศูนย์ เส้นแรงแม่เหล็กจะถูกผลักออกจากตัวนำยวดยิ่งอย่างสมบูรณ์ จากปรากฏการณ์นี้ถ้าทำการทดลองในแนวดิ่งโดยวางตัวนำยวดยิ่งเหนือแม่เหล็กหรือวางแม่เหล็กเหนือตัวนำยวดยิ่งก็ได้ เมื่อลดอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤต เส้นแรงแม่เหล็กจะถูกผลักออกมาจากตัวนำยวดยิ่งทำให้ความหนาแน่นของเส้นแรงแม่เหล็กรอบๆ ตัวนำยวดยิ่งมีค่าไม่สม่ำเสมอเกิดแรงผลักขึ้นระหว่างตัวนำยวดยิ่งกับแม่เหล็ก และถ้าวัสดุตัวบนมีน้ำหนักไม่มากนักก็จะสามารถถูกยกลอยขึ้นได้ เรียกว่าเกิด การยกตัวด้วยแม่เหล็ก (Magnetic levitation)
5. การกระโดดของค่าความจุความร้อนจำเพาะ
ความจุความร้อนจำเพาะ (Specific heat) คือปริมาณความร้อนที่ทำให้วัตถุมวล 1 หน่วย มีอุณหภูมิสูงขึ้น 1 องศา (Serway and Jewett, 2004)
สำหรับตัวนำยวดยิ่งพบว่าความจุความร้อนจำเพาะในสถานะนำยวดยิ่ง C_{s}และในสถานะปกติ  C_{n}มีความแตกต่างกัน (Buckel, 1991) ที่อุณหภูมิเข้าใกล้ศูนย์เคลวินตัวนำยวดยิ่งมีความสัมพันธ์ของความจุความร้อนจำเพาะกับอุณหภูมิเป็นรูปเอกซ์โพเนนเชียล C_{s} {\boldsymbol {\alpha }}  e\exp(-\vartriangle /T)และเมื่ออุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิวิกฤตตัวนำยวดยิ่งจะอยู่ในสถานะปกติความจุความร้อนจำเพาะมีความสัมพันธ์แบบแปรผกผันตามกับอุณหภูมิยกกำลังสาม C_{n} {\boldsymbol {\alpha }}  T^{3} ดังนั้นที่อุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิวิกฤตจะเกิดการกระโดดของค่าความจุความร้อนจำเพาะขึ้น โดยทั้งจากการทดลองและทฤษฎีพบว่า  (C_{n}(T_{c})-C_{s}(T_{c}))/C_{n}(T_{c})=  ค่าคงตัว ซึ่งค่าคงตัวนี้เท่ากับ 1.42 สำหรับตัวนำยวดยิ่งทุกตัวตามทฤษฎี BCS และจากสมการ e\exp(-\vartriangle /T)  ยังแสดงว่าที่สถานะนำยวดยิ่งจะมีช่องว่างพลังงาน \vartriangle T (Energy gap) เกิดขึ้น โดยช่องว่างพลังงานนี้จะแยกสถานะนำยวดยิ่งกับสถานะปกติออกจากกัน และจะมีค่าเท่ากับศูนย์ที่อุณหภูมิวิกฤต โดยจะมีค่ามากที่สุดที่ศูนย์เคลวิน  ตามทฤษฎี BCS ได้แสดงความสัมพันธ์ระหว่าง  \vartriangle (0)กับ Tc เป็นไปตามสมการ  \vartriangle (0)=  1.76 k_{b}T_{c}หรือ  2\vartriangle (0)/k_{b}T_{c}= 3.53
6. ปรากฏการณ์โจเซฟสัน
ปรากฏการณ์โจเซพสันเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการนำตัวนำยวดยิ่งต่างชนิดกันมาวางประกบกันโดยมีฉนวนบางๆ คั่นอยู่ตรงกลางแล้วสามารถเกิดกระแสไฟฟ้าไหลผ่านฉนวนได้ เมื่อตัวนำยวดยิ่งอยู่ในสถานะนำยวดยิ่ง ทั้งนี้เกิดจากการที่ตัวนำไฟฟ้าในตัวนำยวดยิ่งเกิดจากการจับคู่ของอิเล็กตรอนและในตัวนำยวดยิ่งต่างชนิดจะมีเฟสของตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ตรงกัน ทำให้เกิดปรากฏการณ์ทะลุผ่านแผ่นฉนวนได้โดยสามารถแบ่งเป็น 2 รูปแบบ คือ (Kittel, 1991)
1. ปรากฏการณ์โจเซฟสันกระแสตรง (DC Josephson effect) คือ ปรากฏการณ์ที่มีกระแสไฟฟ้าแบบไฟฟ้ากระแสตรงไหลผ่านบริเวณรอยต่อแม้ว่าจะไม่มีสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กกระทำต่อระบบเลย
2. ปรากฏการณ์โจเซฟสันกระแสสลับ (AC Josephson effect) คือ ปรากฏการณ์ที่มีกระแสไฟฟ้าแบบไฟฟ้ากระแสสลับไหลผ่านบริเวณรอยต่อ เกิดจากการให้ศักย์ไฟฟ้าแบบไฟฟ้ากระแสตรง (Us) แก่ระบบ แล้วทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าวิ่งข้ามรอยต่อสลับไปมาด้วยความถี่สูง (f) ตามสมการ จากความสัมพันนธ์นี้พบว่าคู่ของอิเล็กตรอนมีความสำคัญต่อสถานะนำยวดยิ่ง