Svojstva superprovodnika

Superconducting materijal pokazuje nevjerojatne svojstva koja ih čine vrlo važnim za modernu tehnologiju. Istraživanje je još uvijek u tijeku kako bi se razumjeli i iskoristili ovi nevjerojatni svojstvi superprovodnika u različitim područjima tehnologije. Ovdje su navedeni takvi svojstvi superprovodnika-

1. Nula električna otpornost (beskonačna provodljivost)

2. Meissnerov učinak: izbacivanje magnetskog polja

3. Kritična temperatura / Temperatura prijelaza

4. Kritično magnetsko polje

5. Trajani strujni tokovi

6. Josephsonovi strujni tokovi

7. Kritični strujni tok

Nula električna otpornost ili beskonačna provodljivost

U stanju superprovodnosti, superprovodni materijal pokazuje nula električnu otpornost (beskonačnu provodljivost). Kada je uzorak superprovodnog materijala ohlađen ispod njegove kritične temperature / temperature prijelaza, njegova otpornost naglo pada na nulu. Na primjer, rtut pokazuje nula otpornost ispod 4K.

Meissnerov učinak (izbacivanje magnetskog polja)

Superprovodnik, kada se ohladi ispod kritične temperature Tc), izbacuje magnetsko polje i ne dopušta da magnetsko polje prođe unutra. Ovaj pojav u superprovodnicima se zove Meissnerov učinak. Meissnerov učinak prikazan je na slici ispod-

Kritična temperatura / Temperatura prijelaza

Kritična temperatura superprovodnog materijala je temperatura na kojoj materijal mijenja stanje od normalnog provodnika u superprovodnik. Taj prijelaz od normalnog stanja provodnosti (faze) u stanje superprovodnosti (fazu) je nagao i potpun. Prijelaz rtuti od normalnog stanja provodnosti u stanje superprovodnosti prikazan je na slici ispod.

Kritično magnetsko polje

Stanje superprovodnosti materijala prestaje kada magnetsko polje (vanjsko ili stvoreno strujnim tokom u samom superprovodniku) premaže određenu vrijednost, a uzorak počinje ponašati kao obični provodnik. Ta određena vrijednost magnetskog polja, preko koje superprovodnik vraća se u obično stanje, zove se kritično magnetsko polje. Vrijednost kritičnog magnetskog polja ovisi o temperaturi. Kako temperatura (ispod kritične temperature) opada, vrijednost kritičnog magnetskog polja raste. Varijanca kritičnog magnetskog polja s temperaturom prikazana je na slici ispod-

Trajan strujni tok

Ako se prsten napravljen od superprovodnika postavi u magnetsko polje iznad njegove kritične temperature, a zatim prsten superprovodnika ohlađen ispod njegove kritične temperature, i ako uklonimo magnetsko polje, inducirat će se strujni tok u prstenu zbog njegove vlastite indukcije. Prema Lenzovom zakonu, smjer ovog induciranog strujnog toka je takav da suprotstavlja promjeni fluksa koji prolazi kroz prsten. Budući da je prsten u stanju superprovodnosti (nula otpornost), inducirani strujni tok u prstenu nastavit će teći. Ovaj strujni tok se naziva trajan strujni tok. Taj trajni strujni tok stvara magnetski fluks koji čini magnetski fluks koji prolazi kroz prsten konstantnim.

Josephsonov strujni tok

Ako su dva superprovodnika razdvojeni tankom plasti izolacijskog materijala, što formira spojnice s niskom otpornosti, utvrđeno je da Cooperovi parovi (formirani interakcijom fonona) elektrona mogu tunelirati s jedne strane spojnica na drugu. Strujni tok, uzrokovani tokom takvih Cooperovih parova, zove se Josephsonov strujni tok.

Kritični strujni tok

Kada se strujni tok prosipa kroz provodnik u stanju superprovodnosti, razvija se magnetsko polje. Ako strujni tok premaže određenu vrijednost, magnetsko polje poraste do kritične vrijednosti, pri čemu provodnik vraća se u njegovo normalno stanje. Ta vrijednost strujnog toka zove se kritični strujni tok.

Izjava: Pozdravite original, dobre članke vrijede podijeliti, ukoliko je došlo do kršenja autorskih prava molim da kontaktirate za brisanje.