Svojstva superprovodnika

Supravodljivi materijal pokazuje neke izuzetne osobine koje su vrlo važne za modernu tehnologiju. Istraživanja se još uvek nastavljaju kako bi se razumeli i iskoristili ovi izuzetni efekti supravodilaca u različitim oblastima tehnologije. Ove osobine supravodilaca navedene su ispod-

1. Nula električna otpornost (beskonačna provodljivost)

2. Meisnerov efekat: Isključenje magnetnog polja

3. Kritična temperatura/Prelazna temperatura

4. Kritično magnetno polje

5. Persistirajući strujni tokovi

6. Josephsonov struja

7. Kritična struja

Nula električna otpornost ili beskonačna provodljivost

U supravodičkom stanju, supravodljivi materijal pokazuje nulu električne otpornosti (beskonačnu provodljivost). Kada se uzorak supravodljivog materijala ohladi ispod njegove kritične temperature/prelazne temperature, njegova otpornost se naglo smanji na nulu. Na primer, rtut pokazuje nulu otpornost ispod 4K.

Meisnerov efekat (isključenje magnetnog polja)

Supravodilac, kada se ohladi ispod kritične temperature Tc), isključuje magnetno polje i ne dozvoljava da magnetno polje prođe unutra. Ovaj fenomen u supravodilcima naziva se Meisnerov efekat. Meisnerov efekat prikazan je na sledećoj slici-

Kritična temperatura/prelazna temperatura

Kritična temperatura supravodljivog materijala je temperatura na kojoj materijal menja svoje stanje od normalnog vodilca u supravodilac. Ova promena od normalnog vodilca (faze) u supravodilac (fazu) je iznenadna / oštra i potpuna. Prekid merkurija od normalnog vodilca do supravodilca prikazan je na sledećoj slici.

Kritično magnetno polje

Supravodičko stanje/faza, supravodljivog materijala, se prekida kada se magnetno polje (bilo vanjsko ili proizvedeno strujom koja teče kroz sam supravodilac) poveća iznad određene vrednosti i uzorak počinje da se ponaša kao običan vodilac. Ova određena vrednost magnetnog polja iznad koje supravodilac vraća se u obično stanje, zove se kritično magnetno polje. Vrednost kritičnog magnetnog polja zavisi od temperature. Kako se temperatura (ispod kritične temperature) smanjuje, vrednost kritičnog magnetnog polja povećava. Varijanse kritičnog magnetnog polja u zavisnosti od temperature prikazane su na sledećoj slici-

Persistirajući struja

Ako se prsten napravljen od supravodilca postavi u magnetno polje iznad njegove kritične temperature, sada ohladimo prsten supravodilca ispod njegove kritične temperature i sada ako uklonimo magnetno polje, indukovana će se struja u prstenu zbog njegove samoindukcije. Prema Lenzovom zakonu, smer ove indukovane struje je takav da se protivi promeni fluksa koji prolazi kroz prsten. Budući da je prsten u supravodičkom stanju (nula otpornost), indukovana struja u prstenu će nastaviti da teče. Ova struja se naziva persistirajuća struja. Ova persistirajuća struja proizvodi magnetni fluks koji čini magnetni fluks koji prolazi kroz prsten konstantnim.

Josephsonova struja

Ako su dva supravodilca razdvojena tankom folijom izolativnog materijala, koji formira spoj sa niskom otpornosti, utvrđuje se da parovi Cooperovih elektrona (formirani interakcijom fononskih) mogu tunelirati sa jedne strane spoja na drugu. Struja, uzrokovana tokom ovih Cooperovih parova, zove se Josephsonova struja.

Kritična struja

Kada se struja proleće kroz vodilac u supravodičkom stanju, razvija se magnetno polje. Ako se struja poveća iznad određene vrednosti, magnetno polje se poveća do kritične vrednosti, pri čemu vodilac vraća se u svoje normalno stanje. Ova vrednost struje zove se kritična struja.

Izjava: Prijatno procitajte, dobre članke vale deljenje, ukoliko postoji kršenje autorskih prava molim da obratite se za brisanje.