Superkonduktoru īpašības

Superkonduktīvā materiāla īpašības ir ļoti nozīmīgas modernajā tehnoloģijā. Pētījumi joprojām turpinās, lai labāk izprastu un izmantotu šīs superkonduktoru īpašības dažādās tehnoloģiju jomās. Līdzās tām superkonduktoros novērojamās īpašības ir uzskaitītas zemāk-

1. Nullelektriskā pretestība (Bezgalīga vedamība)

2. Meisnera efekts: magnetiskā lauka izstumšana magnetiskā lauka

3. Kritiskā temperatūra/Pārejas temperatūra

4. Kritiskais magnētiskais lauks

5. Izpeldāmie strāvas gari

6. Džeozefsona strāva

7. Kritiskā strāva

Nullelektriskā pretestība vai bezgalīga vedamība

Superkondukcijas stāvoklī superkonduktīvais materiāls rāda nullelektrisku pretestību (bezgalīgu vedamību). Kad superkonduktīva materiāla paraugs tiek uzsildināts zemāk par kritisko temperatūru/pārejas temperatūru, tā pretestība neparasti samazinās līdz nullē. Piemēram, merkuri rāda nullelektrisku pretestību zemāk par 4 K.

Meisnera efekts (magnetiskā lauka izstumšana)

Superkonduktoris, kad to uzsildina zemāk par kritisko temperatūru Tc, izstum magnetiskā lauka un neļauj tam ienesties tā iekšā. Šis fenomens superkonduktoros tiek saukts par Meisnera efektu. Meisnera efekts ir attēlots zemāk minētajā diagrammā-

Kritiskā temperatūra/Pārejas temperatūra

Superkonduktīva materiāla kritiskā temperatūra ir temperatūra, pie kuras materiāls pāriet no normālas veduma stāvokļa uz superkondukcijas stāvokli. Šis pārejas process no normālas veduma fāzes uz superkondukcijas fāzi notiek strauji un pilnībā. Merkurija pāreja no normālas veduma stāvokļa uz superkondukcijas stāvokli ir attēlota zemāk minētajā diagrammā.

Kritiskais magnētiskais lauks

Superkondukcijas stāvoklis superkonduktīvā materiālā bojājas, kad magnetiskais lauks (vai arī tas, ko radīt strāva, kas plūst caur superkonduktoru) pārsniedz noteiktu vērtību, un paraugs sāk rīkoties kā parasts vednis. Šī noteiktā magnetiskā lauka vērtība, pārsniedzot kuru superkonduktors atgriežas parastā stāvoklī, tiek saukta par kritisko magnetisko lauku. Kritiskā magnētiskā lauka vērtība atkarīga no temperatūras. Kad temperatūra (zemāk par kritisko) samazinās, kritiskā magnētiskā lauka vērtība palielinās. Kritiskā magnētiskā lauka izmaiņas atkarībā no temperatūras ir attēlotas zemāk minētajā diagrammā-

Izpeldāmie strāvas gari

Ja superkonduktora apakšā veido magnētisko lauku virs tā kritiskās temperatūras, tagad uzsildināsim superkonduktora apakšu zemāk par kritisko temperatūru, un, ja mēs noņemsim magnētisko lauku, apakšā inducēsies strāva tās pašinduktivitātes dēļ. Pēc Lenza likuma šīs inducētās strāvas virzienā būs pretīgs mainīgajam caur apakšu ejamā fluxam. Kad apakša atrodas superkondukcijas stāvoklī (ar nullelektrisko pretestību), inducētā strāva tajā turpinās plūst. Šo strāvu sauc par izpeldāmo strāvu. Izpeldāmā strāva veido magnētisko fluksu, kas padara caur apakšu ejamo fluxu nemainīgu.

Džeozefsona strāva

Ja divi superkonduktori atrodas, atdalīti ar tūkstošiem dielētra, kas veido zemu pretestības savienojumu, tad tiek konstatēts, ka kooperējošie elektronu pāri (veidoti fonona mijiedarbībā) var tunelēt no vienas savienojuma puses uz otru. Strāva, kas rodas tādā veidā, saucama par Džeozefsona strāvu.

Kritiskā strāva

Kad caur vedni, kas atrodas superkondukcijas stāvoklī, plūst strāva, tiek veidots magnētiskais lauks. Ja strāva pārsniedz noteiktu vērtību, magnetiskais lauks palielinās līdz kritiskajai vērtībai, pie kuras vednis atgriežas parastā stāvoklī. Šī strāvas vērtība tiek saukta par kritisko strāvu.

Paziņojums: Cienījamais, labi raksti ir vērtīgi dalīties, ja ir tiesību pārkāpumi, lūdzu, sazinieties, lai tos dzēstu.