О том, что электрический ток вызывает нагрев проводника, по которому он течет, знают даже самые нерадивые школьники, на этом основан принцип действия электрической лампы с нитью накаливания, электрических нагревателей, электрочайников, утюгов и т.д. Однако в природе существуют удивительные материалы — сверхпроводники, которые не имеют электрического сопротивления при их охлаждении до весьма низких температур. Открыто это явление было голландским физиком Х. Камерлинг-Оннесом в 1911 г. Отсутствие сопротивления приводит к тому, что плотность электрического тока, протекающего по таким материалам, может достигать гигантских значений — до 106 А/см2, но в то же время не нагревать сверхпроводник. В случае замкнутого контура электрический ток может циркулировать в нем бесконечно долгое время. Так, в замкнутом сверхпроводнике был индуцирован электрический ток, который протекал в нем без затухания в течение 2,5 лет (эксперимент был прерван забастовкой рабочих, подвозивших криогенные жидкости). На сегодняшний день уже открыто более тысячи веществ, включая металлы, сплавы, соединения и керамику, обладающих свойством сверхпроводимости.
Сверхпроводники имеют несколько критических параметров. Например, температура, при которой материал переходит в сверхпроводящее состояние, называется критической температурой. У известных на сегодняшний день сверхпроводников значение критической температуры меняется в очень широких пределах — от 0,0005 К у магния (Mg) и 39 К у диборида магния (MgB2) до примерно 135 К, характерного для ртутьсодержащего соединения HgBa2Ca2Cu3O8. Также в состоянии сверхпроводимости протекающий через сверхпроводник ток нельзя увеличивать до бесконечности — при достижении определенного значения — величины критического тока — состояние сверхпроводимости может исчезнуть. Кроме этого, проводник перестает быть сверхпроводником под действием внешнего магнитного поля, напряженностью выше определенного значения (называется критическим полем).