Mga Katangian ng mga Superkonductor

Ang materyal na superkonductor ay nagpapakita ng ilang extraordinaryong katangian na nagpapahalagahan sila para sa modernong teknolohiya. Ang pag-aaral patuloy pa rin upang maintindihan at gamitin ang mga extraordinaryong katangian ng mga superkonductor sa iba't ibang larangan ng teknolohiya. Ang mga katangian ng mga superkonductor ay nakalista sa ibaba-

1. Zero Electric Resistance (Infinite Conductivity)

2. Meissner Effect: Expulsion of magnetic field

3. Critical Temperature/Transition Temperature

4. Critical Magnetic Field

5. Persistent Currents

6. Josephson Currents

7. Critical Current

Zero Electric Resistance or Infinite Conductivity

Sa estado ng superkonduksyon, ang materyal na superkonductor ay nagpapakita ng zero electric resistance (infinite conductivity). Kapag ang sample ng isang materyal na superkonductor ay inihubo nang mas mababa kaysa sa critical temperature o transition temperature, ang resistance nito ay biglang bumababa hanggang zero. Halimbawa, ang Mercury ay nagpapakita ng zero resistance sa ibaba ng 4k.

Meissner Effect (Expulsion of Magnetic Field)

Ang isang superkonductor, kapag ito ay inihubo nang mas mababa kaysa sa critical temperature (Tc), ay nag-expel ng magnetic field at hindi pinapayagan ang magnetic field na makasipa sa loob nito. Ang phenomenon na ito sa mga superkonductor ay tinatawag na Meissner effect. Ang Meissner effect ay ipinapakita sa figure sa ibaba-

Critical Temperature/Transition Temperature

Ang critical temperature ng isang materyal na superkonductor ay ang temperatura kung saan ang materyal ay nagbabago mula normal conducting state patungo sa superconducting state. Ang transisyon mula normal conducting state (phase) patungo sa superconducting state (phase) ay bigla at buo. Ang transisyon ng mercury mula normal conducting state patungo sa superconducting state ay ipinapakita sa figure sa ibaba.

Critical Magnetic Field

Ang superconducting state o phase ng isang materyal na superkonductor, ay nabubuwag kapag ang magnetic field (bawitso external o naipapana ng current na umuusbong sa superconductor mismo) ay tumataas hanggang sa tiyak na halaga at ang sample ay nagsisimula na magpakilala bilang ordinaryong conductor. Ang tiyak na halaga ng magnetic field na lumampas dito ang superconductor ay bumabalik sa ordinaryong state, ay tinatawag na Critical magnetic field. Ang halaga ng critical magnetic field ay depende sa temperatura. Kapag ang temperatura (sa ibaba ng critical temperature) ay bumaba, ang halaga ng critical magnetic field ay tumaas. Ang pagbabago ng critical magnetic field sa temperatura ay ipinapakita sa figure sa ibaba-

Persistent Current

Kapag ang isang ring na gawa sa isang superkonductor ay inilagay sa isang magnetic field sa ibabaw ng kanyang critical temperature, at pagkatapos ay ihubo ang ring ng superkonductor sa ibaba ng kanyang critical temperature, at pagkatapos ay alisin ang magnetic field, ang isang current ay induksyon sa ring dahil sa kanyang self-inductance. Ayon sa Lenz law, ang direksyon ng induced current na ito ay gayon na ito ay kontra sa pagbabago ng flux na dadaanan ang ring. Dahil ang ring ay nasa estado ng superkonduksyon (zero resistance), ang current na induksyon sa ring ay patuloy na umuusbong. Ang current na ito ay tinatawag na persistent current. Ang persistent current na ito ay nagbibigay ng magnetic flux na ginagawang constant ang magnetic flux na dadaanan ang ring.

Josephson Current

Kapag ang dalawang superkonductor ay hiwalayin ng isang thin film ng insulating material, na nagpaporma ng low resistance junction, natuklasan na ang cooper pairs (na nabuo sa pamamagitan ng phonon interaction) ng electrons, ay maaaring lumusot mula sa isa sa banda ng junction patungo sa kabilang banda. Ang current, dahil sa flow ng mga cooper pairs, ay tinatawag na Josephson Current.

Critical Current

Kapag isinagawa ang isang current sa pamamagitan ng isang conductor sa estado ng superkonduksyon, ang magnetic field ay nabubuo. Kung ang current ay tumaas hanggang sa tiyak na halaga, ang magnetic field ay tumaas hanggang sa critical value kung saan ang conductor ay bumabalik sa kanyang normal na state. Ang halaga ng current na ito ay tinatawag na critical current.

Pahayag: Respetuhin ang original, mahalagang artikulo na karapat-dapat na i-share, kung may paglabag sa copyright paki-contact para ma-delete.