Propiedades dos supercondutores

O material supercondutor mostra propiedades extraordinarias que os fan moi importantes para a tecnoloxía moderna. A investigación segue en marcha para entender e aproveitar estas propiedades extraordinarias dos superconductores en diversos campos da tecnoloxía. As seguintes son as propiedades dos superconductores:

1. Cero Resistencia Eléctrica (Conductividade Infinita)

2. Efeito Meissner: Expulsión do campo magnético

3. Temperatura Crítica/Temperatura de Transición

4. Campo Magnético Crítico

5. Correntes Persistentes

6. Correntes Josephson

7. Corrente Crítica

Cero Resistencia Eléctrica ou Conductividade Infinita

No estado superconductor, o material superconductor presenta cero resistencia eléctrica (conductividade infinita). Cando unha mostra de material superconductor se enfría por debaixo da súa temperatura crítica/temperatura de transición, a súa resistencia diminúe de súpeto a cero. Por exemplo, o mercurio presenta cero resistencia por debaixo dos 4K.

Efeito Meissner (Expulsión do Campo Magnético)

Un superconductor, cando se enfría por debaixo da temperatura crítica Tc), expulsa o campo magnético e non permite que o campo magnético penetre dentro del. Este fenómeno nos superconductores chámase efecto Meissner. O efecto Meissner amóstrase na figura a continuación-

Temperatura Crítica/Temperatura de Transición

A temperatura crítica dun material superconductor é a temperatura na que o material cambia do estado de conducción normal ao estado superconductor. Esta transición do estado de conducción normal (fase) ao estado superconductor (fase) é súbita / aguda e completa. A transición do mercurio do estado de conducción normal ao estado superconductor amóstrase na figura a continuación.

Campo Magnético Crítico

O estado superconductor/fase dun material superconductor rompe cando o campo magnético (externo ou producido pola corrente que circula polo superconductor mesmo) aumenta máis aló dun certo valor e a mostra comeza a comportarse como un conductor ordinario. Este certo valor de campo magnético máis aló do cal o superconductor volve ao estado ordinario, chámase campo magnético crítico. O valor do campo magnético crítico depende da temperatura. Á medida que a temperatura (por debaixo da temperatura crítica) diminúe, o valor do campo magnético crítico aumenta. A variación do campo magnético crítico con a temperatura amóstrase na figura a continuación-

Corrente Persistente

Se un anel feito dun superconductor se coloca nun campo magnético por riba da súa temperatura crítica, agora enfríese o anel de superconductor por debaixo da súa temperatura crítica e agora se retiramos o campo magnético, indúcese unha corrente no anel debido á súa autoindución. Segundo a lei de Lenz, a dirección desta corrente inducida é tal que opónse ao cambio no fluxo que pasa polo anel. Como o anel está no estado superconductor (cero resistencia), a corrente inducida no anel seguirá fluindo, esta corrente chámase corrente persistente. Esta corrente persistente produce un fluxo magnético que mantén constante o fluxo magnético que pasa polo anel.

Corrente Josephson

Se dous superconductores están separados por unha película fina de material aislante, que forma unha xunión de baixa resistencia, descubríuse que os pares de Cooper (formados pola interacción fonónica) poden tunelar dende un lado da xunión ata o outro. A corrente, debido ao flujo de tales pares de Cooper, chámase corrente Josephson.

Corrente Crítica

Cando se fai pasar unha corrente a través dun condutor no estado superconductor, desenvólvese un campo magnético. Se a corrente aumenta máis aló dun certo valor, o campo magnético aumenta ata o valor crítico no que o condutor volve ao seu estado normal. Este valor da corrente chámase corrente crítica.

Declaración: Respete os artigos orixinais, que merécen ser compartidos, se hai algún infracción por favor contacte para eliminar.