ویژگی های رساناهای فوق العاده
مواد ابررسانا نشین خصوصیات بسیار ممتازی دارند که آنها را برای فناوریهای مدرن بسیار مهم میکنند. تحقیقات همچنان در جریان است تا این خصوصیات ممتاز ابررسانا نشینها را در زمینههای مختلف فناوری درک و به کار برد. این خصوصیات ابررسانا نشینها در زیر لیست شدهاند-
مقاومت الکتریکی صفر (رسانایی نامحدود)
اثر مایسنر: دفع میدان مغناطیسی
دمای بحرانی/دمای انتقال
میدان مغناطیسی بحرانی
جریانهای پایدار
جریانهای جوزفسون
جریان بحرانی
مقاومت الکتریکی صفر یا رسانایی نامحدود
در حالت ابررسانا، ماده ابررسانا مقاومت الکتریکی صفر (رسانایی نامحدود) نشان میدهد. وقتی نمونهای از ماده ابررسانا به زیر دمای بحرانی/دمای انتقال خنک میشود، مقاومت آن به طور ناگهانی به صفر کاهش مییابد. به عنوان مثال، جیوه مقاومت صفر زیر ۴k نشان میدهد.
اثر مایسنر (دفع میدان مغناطیسی)
یک ابررسانا، وقتی به زیر دمای بحرانی Tc خنک میشود، میدان مغناطیسی را دفع میکند و اجازه نمیدهد که میدان مغناطیسی به داخل آن نفوذ کند. این پدیده در ابررساناها اثر مایسنر نامیده میشود. اثر مایسنر در شکل زیر نشان داده شده است-
دمای بحرانی/دمای انتقال
دمای بحرانی یک ماده ابررسانا، دمايی است که در آن ماده از حالت رسانای عادی به حالت ابررسانا تغییر میکند. این تغییر از حالت رسانای عادی (مرحله) به حالت ابررسانا (مرحله) ناگهانی و کامل است. تغییر جیوه از حالت رسانای عادی به حالت ابررسانا در شکل زیر نشان داده شده است.
میدان مغناطیسی بحرانی
حالت/مرحله ابررسانا یک ماده ابررسانا، وقتی میدان مغناطیسی (بازا گرفته از خارج یا تولید شده توسط جریان عبوری از خود ابررسانا) فراتر از یک مقدار معین افزایش یابد، شکست میخورد و نمونه شروع به رفتار مانند یک رسانای عادی میکند. این مقدار معین میدان مغناطیسی که فراتر از آن ابررسانا به حالت عادی بازمیگردد، میدان مغناطیسی بحرانی نامیده میشود. مقدار میدان مغناطیسی بحرانی به دما بستگی دارد. همانطور که دما (پایینتر از دمای بحرانی) کاهش یافته، مقدار میدان مغناطیسی بحرانی افزایش مییابد. تغییرات میدان مغناطیسی بحرانی با دما در شکل زیر نشان داده شده است-
جریان پایدار
اگر یک حلقه از یک ابررسانا در یک میدان مغناطیسی بالای دمای بحرانی قرار گیرد، حالا حلقه ابررسانا را به زیر دمای بحرانی خنک کنیم و حالا اگر میدان مغناطیسی را حذف کنیم، یک جریان به دلیل خود القایی حلقه القاء میشود. بر اساس قانون لنز جهت این جریان القایی چنین است که تغییر در شار عبوری از حلقه را مخالفت میکند. چون حلقه در حالت ابررسانا (مقاومت صفر) است، جریان القایی در حلقه ادامه خواهد یافت. این جریان را جریان پایدار مینامند. این جریان پایدار یک شار مغناطیسی تولید میکند که شار مغناطیسی عبوری از حلقه را ثابت نگه میدارد.
جریان جوزفسون
اگر دو ابررسانا با یک لایه نازک از ماده عایق کننده جدا شوند که یک اتصال با مقاومت پایین تشکیل میدهند، مشاهده میشود که جفتهای کوپر (تشکیل شده توسط تعامل فونون) میتوانند از یک سمت اتصال به سمت دیگر نفوذ کنند. جریان ناشی از جریان چنین جفتهای کوپری را جریان جوزفسون مینامند.
جریان بحرانی
وقتی یک جریان از طریق یک رسانا در حالت ابررسانا عبور میکند، یک میدان مغناطیسی تولید میشود. اگر جریان فراتر از یک مقدار معین افزایش یابد، میدان مغناطیسی تا مقدار بحرانی افزایش مییابد که در آن رسانا به حالت عادی بازمیگردد. این مقدار جریان را جریان بحرانی مینامند.
Statement: احترام به مقالات اصلی و خوب که ارزش به اشتراک گذاری دارند، اگر تخلفی وجود دارد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.
