Propriedades dos Supercondutores
O material supercondutor apresenta algumas propriedades extraordinárias que o tornam muito importante para a tecnologia moderna. A pesquisa ainda está em andamento para entender e utilizar essas propriedades extraordinárias dos supercondutores em vários campos da tecnologia. Essas propriedades dos supercondutores estão listadas abaixo-
Zero Resistência Elétrica (Condutividade Infinita)
Efeito Meissner: Expulsão de campo magnético
Temperatura Crítica/Temperatura de Transição
Campo Magnético Crítico
Correntes Permanentes
Correntes de Josephson
Corrente Crítica
Zero Resistência Elétrica ou Condutividade Infinita
No estado supercondutor, o material supercondutor apresenta zero resistência elétrica (condutividade infinita). Quando uma amostra de material supercondutor é resfriada abaixo de sua temperatura crítica/temperatura de transição, sua resistência reduz-se repentinamente a zero. Por exemplo, o mercúrio mostra zero resistência abaixo de 4K.
Efeito Meissner (Expulsão do Campo Magnético)
Um supercondutor, quando é resfriado abaixo da temperatura crítica Tc, expulsa o campo magnético e não permite que o campo magnético penetre em seu interior. Este fenômeno nos supercondutores é chamado de efeito Meissner. O efeito Meissner é mostrado na figura abaixo-
Temperatura Crítica/Temperatura de Transição
A temperatura crítica de um material supercondutor é a temperatura na qual o material muda do estado de condutor normal para o estado supercondutor. Esta transição do estado de condutor normal (fase) para o estado supercondutor (fase) é súbita/abrupta e completa. A transição do mercúrio do estado de condutor normal para o estado supercondutor é mostrada na figura abaixo.
Campo Magnético Crítico
O estado supercondutor/fase, de um material supercondutor, se rompe quando o campo magnético (externo ou produzido pela corrente fluindo no supercondutor) aumenta além de um certo valor e a amostra começa a se comportar como um condutor ordinário. Este certo valor de campo magnético além do qual o supercondutor retorna ao estado ordinário, é chamado de campo magnético crítico. O valor do campo magnético crítico depende da temperatura. À medida que a temperatura (abaixo da temperatura crítica) diminui, o valor do campo magnético crítico aumenta. A variação do campo magnético crítico com a temperatura é mostrada na figura abaixo-
Corrente Permanente
Se um anel feito de um supercondutor for colocado em um campo magnético acima de sua temperatura crítica, agora resfrie o anel de supercondutor abaixo de sua temperatura crítica e agora, se removemos o campo magnético, uma corrente é induzida no anel devido à sua auto-indutância. Pela lei de Lenz, a direção desta corrente induzida é tal que ela opõe a mudança no fluxo passando pelo anel. Como o anel está no estado supercondutor (zero resistência), a corrente induzida no anel continuará a fluir, esta corrente é chamada de corrente permanente. Esta corrente permanente produz um fluxo magnético que mantém o fluxo magnético passando pelo anel constante.
Corrente de Josephson
Se dois supercondutores forem separados por uma fina camada de material isolante, formando uma junção de baixa resistência, descobriu-se que os pares de Cooper (formados pela interação fonônica) de elétrons, podem tunelar de um lado da junção para o outro. A corrente, devida ao fluxo desses pares de Cooper, é chamada de Corrente de Josephson.
Corrente Crítica
Quando uma corrente é passada através de um condutor no estado supercondutor, um campo magnético é desenvolvido. Se a corrente aumentar além de um certo valor, o campo magnético aumenta até o valor crítico, no qual o condutor retorna ao seu estado normal. Este valor de corrente é chamado de corrente crítica.
Declaração: Respeite o original, artigos bons valem a pena ser compartilhados, se houver infringimento entre em contato para excluir.
