Свойства на свръхпроводниците
Суперпроводящите материали показват някои изключителни свойства, които ги правят много важни за съвременната технология. Изследванията все още продължават, за да се разберат и използват тези изключителни свойства на суперпроводниците в различни области на технологията. Такива свойства на суперпроводниците са посочени по-долу-
Нулево електрическо съпротивление (безкрайна проводимост)
Ефект на Майснер: Изгонване на магнитно поле
Критична температура/Температура на преход
Критично магнитно поле
Постоянни токове
Токове на Йозефсон
Критичен ток
Нулево електрическо съпротивление или безкрайна проводимост
В суперпроводещо състояние, суперпроводещите материали показват нулево електрическо съпротивление (безкрайна проводимост). Когато проба от суперпроводещ материал е охладена под критичната температура/температура на преход, нейното съпротивление рязко намалява до нула. Например, ртутьта показва нулево съпротивление под 4K.
Ефект на Майснер (изгонване на магнитно поле)
Когато суперпроводник е охладен под критичната температура Tc), той изгонва магнитното поле и не позволява магнитното поле да проникне в него. Този феномен в суперпроводниците се нарича ефект на Майснер. Ефектът на Майснер е показан на фигурата по-долу-
Критична температура/Температура на преход
Критичната температура на суперпроводещ материал е температурата, при която материалът преминава от нормално проводещо състояние към суперпроводещо състояние. Този преход от нормално проводещо състояние (фаза) към суперпроводещо състояние (фаза) е внезапен/остр и пълен. Преходът на ртутьта от нормално проводещо състояние към суперпроводещо състояние е показан на фигурата по-долу.
Критично магнитно поле
Суперпроводещото състояние/фаза на суперпроводещ материал се разрушава, когато магнитното поле (външно или произведено от тока, който протича през самия суперпроводник) нараства над определена стойност и пробата започва да се държи като обикновен проводник. Тази определена стойност на магнитното поле, след която суперпроводникът се връща към обикновеното си състояние, се нарича критично магнитно поле. Стойността на критичното магнитно поле зависи от температурата. Когато температурата (под критичната температура) намалява, стойността на критичното магнитно поле нараства. Вариацията на критичното магнитно поле спрямо температурата е показана на фигурата по-долу-
Постоянен ток
Ако пръстен, направен от суперпроводник, е поставен в магнитно поле над критичната му температура, а после охладен под критичната температура, и ако магнитното поле бъде премахнато, в пръстена се индуцира ток поради неговата самоиндуктивност. Според закона на Ленц, посоката на този индуциран ток е такава, че противодейства на промяната в потока, минаващ през пръстена. Тъй като пръстенът е в суперпроводещо състояние (нулево съпротивление), индуцираният ток ще продължи да протича. Този ток се нарича постоянен ток. Постоянният ток произвежда магнитен поток, който прави потока, минаващ през пръстена, постоянен.
Ток на Йозефсон
Ако два суперпроводника са разделени от тънка плака изолиращ материал, който формира високопроводящо съединение, установяват, че парите на Купър (формирани чрез взаимодействие на фонони) могат да тунелират от едната страна на съединението към другата. Токът, причинен от течението на тези пари на Купър, се нарича ток на Йозефсон.
Критичен ток
Когато ток протича през проводник в суперпроводещо състояние, се развива магнитно поле. Ако токът нараства над определена стойност, магнитното поле нараства до критична стойност, при която проводникът се връща към нормалното си състояние. Тази стойност на тока се нарича критичен ток.
Заявление: Уважавайте оригинала, добри статии са за споделяне, ако има нарушение на права, моля се обратете за изтриване.
