40 Примери за свръхпроводящи материали

Свръхпроводящи материали

The свръхпроводящи материали Те са тези, които при определени условия имат способността да провеждат електрически ток без никакво съпротивление или загуба на енергия. Например: Меркурий, литий, титан, кадмий.

Съпротивлението на свръхпроводник, за разлика от това, което се среща в драйвери като злато и сребро, пада рязко до нула, когато материалът се охлади под неговото температура Критично: Електрическият ток, протичащ в спирала от свръхпроводящ проводник, може да циркулира безкрайно без захранване.

Откриване на свръхпроводимост

Свръхпроводимостта е феномен, свързан с квантовата механика и е открит през 1911 г. от холандския учен Хайке Kamerlingh Onnes, който наблюдава, че електрическото съпротивление на живака изчезва, когато се охлажда до температура от 4 Келвина (-269 ° С).

Свръхпроводимостта обикновено се появява при ниски температури, макар че за да може проводник функционира като свръхпроводник, също така е необходимо токът или магнитното поле да не бъдат превишени критици.

Първите открити свръхпроводници работят при критични температури около 250 ° C под нулата. През 80-те години бяха открити високотемпературни свръхпроводници, които имаха критична температура около 179 ° C под нулата. Това направи изследването на материали и също така отвори вратата за съществуването на свръхпроводници при стайна температура.

Класификация на свръхпроводящите материали

Ако към свръхпроводник се приложи слабо външно магнитно поле, то го отблъсква. Когато магнитното поле е високо, материалът вече не е свръхпроводящ. Това критично поле спира даден материал да бъде свръхпроводящ.

Допълнителна класификация, която се прави по отношение на тези проводници, е тази, която ги разделя според способността им да екранират напълно външно магнитно поле. Свръхпроводниците тип I напълно предотвратяват проникването на външни магнитни полета, докато свръхпроводниците Свръхпроводниците тип II са несъвършени в смисъл, че позволяват на магнитното поле да проникне през тях вътре.

Употреба и приложения на свръхпроводящи материали

Досега основната полезност на свръхпроводниците е производството на много силни магнитни полета без загуба на енергия. По този начин те имат приложение в медицината, в изграждането на ускорители на частици и управлението на ядрени реактори, наред с други неща. Разработването на свръхпроводници също така дава възможност за по-голямо напредване в изучаването на компютрите по-бързо и с по-голяма памет, високоскоростни влакове с магнитна левитация и възможност за генерира електроенергия по-ефективно.

Освен това свръхпроводниците се използват в лаборатории на физически за изследователски цели, например при изследвания с ядрено-магнитен резонанс и електронна микроскопия с висока разделителна способност.

Методи за получаване на свръхпроводящи материали

Получаването на свръхпроводящи материали в момента зависи от постигането на температури изключително ниска, поради което обикновено се използват елементи като хелий или азот течност.

Примери за свръхпроводящи материали