সুপারকন্ডাক্টরের বৈশিষ্ট্য
সুপারকন্ডাক্টিং পদার্থ কিছু অসাধারণ বৈশিষ্ট্য দেখায় যা আধুনিক প্রযুক্তিতে তাদের খুবই গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে। এই সুপারকন্ডাক্টরের অসাধারণ বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝার এবং বিভিন্ন প্রযুক্তি ক্ষেত্রে ব্যবহার করার জন্য গবেষণা এখনও চলছে। সুপারকন্ডাক্টরের এই বৈশিষ্ট্যগুলি নিম্নে তালিকাভুক্ত করা হল-
শূন্য ইলেকট্রিক রেজিস্টেন্স (অসীম পরিবাহিতা)
মাইসনার প্রভাব: চৌম্বক ক্ষেত্র উপচ্ছেদ
ক্রিটিক্যাল তাপমাত্রা/ট্রান্সিশন তাপমাত্রা
ক্রিটিক্যাল চৌম্বক ক্ষেত্র
পারসিস্টেন্ট কারেন্ট
জোসেফসন কারেন্ট
ক্রিটিক্যাল কারেন্ট
শূন্য ইলেকট্রিক রেজিস্টেন্স বা অসীম পরিবাহিতা
সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায়, সুপারকন্ডাক্টিং পদার্থ শূন্য ইলেকট্রিক রেজিস্টেন্স (অসীম পরিবাহিতা) দেখায়। যখন সুপারকন্ডাক্টিং পদার্থের একটি নমুনাকে তার ক্রিটিক্যাল তাপমাত্রা/ট্রান্সিশন তাপমাত্রার নিচে ঠাণ্ডা করা হয়, তার রেজিস্টেন্স হঠাৎ শূন্য হয়ে যায়। উদাহরণস্বরূপ, পারদ ৪k নিচে শূন্য রেজিস্টেন্স দেখায়।
মাইসনার প্রভাব (চৌম্বক ক্ষেত্রের উপচ্ছেদ)
একটি সুপারকন্ডাক্টর, যখন এটি ক্রিটিক্যাল তাপমাত্রা Tc এর নিচে ঠাণ্ডা করা হয়, তখন এটি চৌম্বক ক্ষেত্র উপচ্ছেদ করে এবং চৌম্বক ক্ষেত্রকে তার মধ্যে প্রবেশ করতে দেয় না। এই ঘটনাকে সুপারকন্ডাক্টরে মাইসনার প্রভাব বলা হয়। মাইসনার প্রভাবটি নিম্নের চিত্রে দেখানো হল-
ক্রিটিক্যাল তাপমাত্রা/ট্রান্সিশন তাপমাত্রা
একটি সুপারকন্ডাক্টিং পদার্থের ক্রিটিক্যাল তাপমাত্রা হল সেই তাপমাত্রা যেখানে পদার্থটি সাধারণ পরিবাহী অবস্থা থেকে সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায় পরিবর্তিত হয়। সাধারণ পরিবাহী অবস্থা (ফেজ) থেকে সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থা (ফেজ) এর পরিবর্তন হঠাৎ / সুন্দর এবং সম্পূর্ণ। পারদ সাধারণ পরিবাহী অবস্থা থেকে সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায় পরিবর্তিত হওয়া নিম্নের চিত্রে দেখানো হল।
ক্রিটিক্যাল চৌম্বক ক্ষেত্র
একটি সুপারকন্ডাক্টিং পদার্থের সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থা/ফেজ, যখন চৌম্বক ক্ষেত্র (বহিরাগত বা পরিবাহী দ্বারা উৎপন্ন) একটি নির্দিষ্ট মানের বেশি হয়, তখন ভেঙে যায় এবং নমুনাটি সাধারণ পরিবাহীর মতো আচরণ করতে শুরু করে। এই নির্দিষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রের মানের বেশি হলে সুপারকন্ডাক্টর সাধারণ অবস্থায় ফিরে আসে, এটিকে ক্রিটিক্যাল চৌম্বক ক্ষেত্র বলা হয়। ক্রিটিক্যাল চৌম্বক ক্ষেত্রের মান তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। যখন তাপমাত্রা (ক্রিটিক্যাল তাপমাত্রার নিচে) কমে, তখন ক্রিটিক্যাল চৌম্বক ক্ষেত্র বেড়ে যায়। তাপমাত্রার সাথে ক্রিটিক্যাল চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তন নিম্নের চিত্রে দেখানো হল-
পারসিস্টেন্ট কারেন্ট
যদি একটি সুপারকন্ডাক্টর দিয়ে তৈরি একটি রিং কে এর ক্রিটিক্যাল তাপমাত্রার উপরে একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে রাখা হয়, এখন রিংটিকে তার ক্রিটিক্যাল তাপমাত্রার নিচে ঠাণ্ডা করা হয় এবং এখন যদি আমরা চৌম্বক ক্ষেত্রটি সরাই, তাহলে সেলফ-ইনডাক্টেন্সের কারণে রিংটিতে একটি কারেন্ট প্রবাহিত হয়। লেনজের সূত্র অনুযায়ী এই প্রবাহিত কারেন্টের দিক এমন হয় যে এটি রিং দিয়ে প্রবাহিত ফ্লাক্সের পরিবর্তনকে বিরোধিতা করে। যেহেতু রিংটি সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায় (শূন্য রেজিস্টেন্স), প্রবাহিত কারেন্ট চলতে থাকবে, এটিকে পারসিস্টেন্ট কারেন্ট বলা হয়। এই পারসিস্টেন্ট কারেন্ট একটি চৌম্বক ফ্লাক্স তৈরি করে যা রিং দিয়ে প্রবাহিত চৌম্বক ফ্লাক্সকে স্থির রাখে।
জোসেফসন কারেন্ট
যদি দুটি সুপারকন্ডাক্টর একটি অতি পাতলা বিচ্ছিন্নকারী পদার্থের ফিল্ম দিয়ে বিচ্ছিন্ন করা হয়, যা একটি কম রেজিস্টেন্স জাঙ্কশন গঠন করে, তাহলে দেখা যায় যে, ফোনন ইন্টারঅ্যাকশন দ্বারা গঠিত কোপার জোড়াগুলি জাঙ্কশনের এক পাশ থেকে অন্য পাশে টানেল করতে পারে। এই কোপার জোড়াগুলির প্রবাহের কারণে প্রবাহিত হওয়া কারেন্টকে জোসেফসন কারেন্ট বলা হয়।
ক্রিটিক্যাল কারেন্ট
যখন একটি সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায় একটি পরিবাহী দিয়ে একটি কারেন্ট প্রবাহিত করা হয়, তখন একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়। যদি কারেন্ট নির্দিষ্ট মানের বেশি হয়, তাহলে চৌম্বক ক্ষেত্র বেড়ে ক্রিটিক্যাল মানে পৌঁছায় যেখানে পরিবাহী তার সাধারণ অবস্থায় ফিরে আসে। এই কারেন্টের মানকে ক্রিটিক্যাল কারেন্ট বলা
