Властивості надпровідників
Суперпровідні матеріали мають деякі надзвичайні властивості, які роблять їх дуже важливими для сучасної технології. Дослідження все ще триває, щоб зрозуміти та використовувати ці надзвичайні властивості суперпровідників у різних галузях технології. Такі властивості суперпровідників наведені нижче-
Нульова електрична опір (безмежна провідність)
Ефект Мейснера: Викидання магнітного поля
Критична температура / Температура переходу
Критичне магнітне поле
Постійні струми
Струми Джозефсона
Критичний струм
Нульова електрична опір або безмежна провідність
У суперпровідному стані, суперпровідний матеріал показує нульовий електричний опір (безмежну провідність). Коли зразок суперпровідного матеріалу охолоджується нижче його критичної температури / температури переходу, його опір раптово зменшується до нуля. Наприклад, ртуть показує нульовий опір нижче 4 К.
Ефект Мейснера (викидання магнітного поля)
Суперпровідник, коли його охолоджують нижче критичної температури Tc), викидає магнітне поле і не дозволяє йому проникати всередину. Цей феномен у суперпровідниках називається ефектом Мейснера. Ефект Мейснера показаний на малюнку нижче-
Критична температура / Температура переходу
Критична температура суперпровідного матеріалу - це температура, при якій матеріал переходить з нормального провідного стану у суперпровідний. Цей перехід від нормального провідного стану (фази) до суперпровідного стану (фази) є раптовим / гострим і повним. Перехід ртути з нормального провідного стану до суперпровідного показаний на малюнку нижче.
Критичне магнітне поле
Суперпровідний стан / фаза, суперпровідного матеріалу, руйнується, коли магнітне поле (або зовнішнє, або створене струмом, що протікає через суперпровідник) зростає за певного значення, і зразок починає поводитися як звичайний провідник. Це певне значення магнітного поля, за яким суперпровідник повертається до звичайного стану, називається критичним магнітним полем. Значення критичного магнітного поля залежить від температури. Як температура (нижче критичної) зменшується, значення критичного магнітного поля зростає. Варіація критичного магнітного поля відносно температури показана на малюнку нижче-
Постійний струм
Якщо кільце, виготовлене з суперпровідника, розташоване в магнітному полі над його критичною температурою, тепер охолодити кільце суперпровідника нижче його критичної температури, і тепер, якщо ми вилучаємо магнітне поле, у кільці індукується струм через його власну індуктивність. За законом Ленца напрямок цього індукованого струму такий, що він протидіє зміні потоку, що проходить через кільце. Оскільки кільце знаходиться в суперпровідному стані (нулева опір), індукований струм у кільці буде продовжувати течі, цей струм називається постійним струмом. Цей постійний струм створює магнітний потік, який робить магнітний потік, що проходить через кільце, сталим.
Струм Джозефсона
Якщо два суперпровідники розділені тонкою плівкою ізоляційного матеріалу, що формує низькорезистивне з'єднання, виявляється, що пари Купера (утворені взаємодією фононів) можуть тунелювати з одного боку з'єднання на інший. Струм, обумовлений течією таких пар Купера, називається струмом Джозефсона.
Критичний струм
Коли через провідник у суперпровідному стані пропускається струм, створюється магнітне поле. Якщо струм зростає за певного значення, магнітне поле зростає до критичного значення, при якому провідник повертається до свого нормальн
