Egenskaper hos superledare
Superkonduktöra materialen visar några extraordinära egenskaper som gör dem mycket viktiga för modern teknik. Forskningen pågår fortfarande för att förstå och utnyttja dessa extraordinära egenskaper hos superkonduktorer inom olika områden av tekniken. Dessa egenskaper hos superkonduktorer är listade nedan-
Noll elektrisk motstånd (oändlig ledningsförmåga)
Meissnereffekt: Fördrivning av magnetfält
Kritisk temperatur/övergångstemperatur
Kritiskt magnetfält
Beständiga strömmar
Josephsonströmmar
Kritisk ström
Noll elektriskt motstånd eller oändlig ledningsförmåga
I superkonduktörsstaten visar superkonduktörsmaterial noll elektriskt motstånd (oändlig ledningsförmåga). När ett prov av superkonduktörsmaterial kyls ned under dess kritiska temperatur/övergångstemperatur, minskar dess motstånd plötsligt till noll. Till exempel visar kvicksilver noll motstånd under 4k.
Meissnereffekt (fördrivning av magnetfält)
En superkonduktör, när den kyls ned under kritisk temperature Tc), fördrivs magnetfältet och hindrar magnetfältet från att tränga in i det. Detta fenomen i superkonduktorer kallas Meissnereffekt. Meissnereffekten visas i figuren nedan-
Kritisk temperatur/övergångstemperatur
Kritisk temperatur för ett superkonduktörsmaterial är temperaturen vid vilken materialet ändrar sig från normal ledande till superledande. Denna övergång från normal ledande till superledande sker plötsligt och fullständigt. Övergången av kvicksilver från normal ledande till superledande visas i figuren nedan.
Kritiskt magnetfält
Superledande staten/fasen av ett superkonduktörsmaterial bryts när magnetfältet (antingen externt eller producerat av ström genom superkonduktören själv) ökar över en viss gräns och provet börjar bete sig som en vanlig ledare. Denna vissa gräns för magnetfältet, över vilken superkonduktören återvänder till vanlig tillstånd, kallas kritiskt magnetfält. Värdet av kritiskt magnetfält beror på temperaturen. När temperaturen (under kritisk temperatur) minskar, ökar värdet av kritiskt magnetfält. Variationen i kritiskt magnetfält med temperatur visas i figuren nedan-
Beständig ström
Om en ring gjord av en superkonduktör placeras i ett magnetfält över dess kritiska temperatur, kyla nu ringen av superkonduktör ned under dess kritiska temperatur och nu om vi tar bort magnetfältet induceras en ström i ringen på grund av dess egeninduktans. Enligt Lenzs lag är riktningen för denna inducerade ström sådan att den motsätter förändringen i flöde genom ringen. Eftersom ringen är i superledande tillstånd (noll motstånd), kommer den inducerade strömmen i ringen att fortsätta flöda, denna ström kallas beständig ström. Denna beständiga ström producerar ett magnetflöde som gör magnetflödet genom ringen konstant.
Josephsonström
Om två superkonduktorer separeras av en tunn film av isolerande material, vilket bildar en lågresistanskontakt, upptäcks det att cooperpar (bildade genom fononinteraktion) kan tunnela från ena sidan av kontakten till den andra. Strömmen, orsakad av flödet av sådana cooperpar, kallas Josephsonström.
Kritisk ström
När en ström passerar genom en ledare i superledande tillstånd, utvecklas ett magnetfält. Om strömmen ökar över en viss gräns, ökar magnetfältet upp till kritiskt värde, vid vilket ledaren återvänder till sitt normala tillstånd. Detta värde av ström kallas kritisk ström.
Uttryck: Respektera det ursprungliga, godartade innehållet som är värt att dela, om det finns upphovsrättsskydd vänligen kontakta oss för borttagning.
