Waarom vind supergeleiding alleen plaats bij zeer lage temperaturen?

Een niet zo makkelijke vraag, er zijn een aantal theorieën hiervoor maar de volgende is volgens mij het meest duidelijk:

Verklaring volgens BCS-theorie

Supergeleiders zijn geleiders die geen weerstand hebben voor elektronenstromen. Dit komt door de vorming van Cooperparen, een kwantumeffect dat intuïtief als volgt beschreven kan worden:
Beschouw twee vrije elektronen in een rooster met positieve ionen:
+ + + + + +
-
+ + + + + +

+ + + + + +
-
+ + + + + +
In zijn geheel gezien is het volledige rooster neutraal geladen. De twee elektronen hebben een negatieve lading en verzamelen daardoor positieve ionen rond zich. Dit heeft als gevolg dat op een redelijke afstand een elektron als lichtjes positief beschouwd wordt door het andere elektron. Andersom is dit ook waar. De elektronen worden dus lichtjes tot elkaar aangetrokken. Dit gebeurt alleen als de trillingen van de ionen niet te groot zijn.

Als deze te groot zouden zijn, worden de positieve ladingen van de ionen over een groter gebied verspreid en worden de Cooperparen (Een Cooperpaar is de benaming voor de wijze waarop elektronen aan elkaar zijn gebonden in een normale supergeleider) niet gevormd. Dit is de oorzaak waardoor supergeleiding voorlopig alleen maar kan optreden bij relatief lage temperaturen. De temperatuur waarbeneden supergeleiding optreedt, noemt men de kritische temperatuur; deze is sterk afhankelijk van de stroomdichtheid en het omliggende magnetische veld. Bij te grote magnetische velden verliezen veel materialen hun supergeleidende eigenschap.

Als elektronen zich in een Cooperpaar schikken is hun gezamenlijk energieniveau kleiner dan wanneer ze apart voorkomen. Dit wil zeggen dat, indien mogelijk, elektronen zich altijd in Cooperparen gaan schikken. Als de elektronen zich in paren schikken, wil dit zeggen dat ze ook zo gaan bewegen. Doordat de ionen weinig trillen is bovendien de kans op verstrooiing ("botsingen") zeer klein. Dit verklaart dat er geen elektrische weerstand is in supergeleidingstoestand.

PS: Ik hou de BCS theorie aan omdat Cooper en zijn mede ontdekkers destijds de Nobelprijs hebben gewonnen door deze theorie.