40 Beispiele für supraleitende Materialien

Supraleitende Materialien

Das supraleitende Materialien Sie sind solche, die unter bestimmten Bedingungen in der Lage sind, elektrischen Strom ohne Widerstand oder Energieverlust zu leiten. Beispielsweise: Quecksilber, Lithium, Titan, Cadmium.

Der Widerstand eines Supraleiters, anders als in Fahrer wie Gold und Silber, sinkt stark auf Null, wenn das Material unter seine Temperatur Kritisch: Ein elektrischer Strom, der in einer Spirale aus supraleitendem Draht fließt, kann ohne Stromversorgung unbegrenzt zirkulieren.

Entdeckung der Supraleitung

Supraleitung ist ein Phänomen der Quantenmechanik und wurde 1911 von der niederländischen Wissenschaftlerin Heike. entdeckt Kamerlingh Onnes, der beobachtete, dass der elektrische Widerstand von Quecksilber verschwand, wenn es auf eine Temperatur von 4 Kelvin. abgekühlt wurde (-269°C).

Supraleitung tritt normalerweise bei niedrigen Temperaturen auf, obwohl ein Leiter in der Lage ist, als Supraleiter fungieren, darf auch ein Strom oder ein Magnetfeld nicht überschritten werden Kritik.

Die ersten entdeckten Supraleiter arbeiteten bei kritischen Temperaturen von rund 250 °C unter Null. In den 1980er Jahren wurden Hochtemperatur-Supraleiter entdeckt, die eine kritische Temperatur von etwa 179 Grad Celsius unter Null hatten. Dies machte das Studium von Materialien und es öffnete auch die Tür zur Existenz von Supraleitern bei Raumtemperatur.

Klassifizierung supraleitender Materialien

Wird ein Supraleiter mit einem schwachen äußeren Magnetfeld beaufschlagt, stößt er ihn ab. Bei hohem Magnetfeld ist das Material nicht mehr supraleitend. Dieses kritische Feld verhindert, dass ein Material supraleitend ist.

Eine zusätzliche Klassifizierung bezüglich dieser Leiter ist diejenige, die sie nach ihrer Fähigkeit, ein äußeres Magnetfeld vollständig abzuschirmen, einteilt. Supraleiter vom Typ I verhindern vollständig das Eindringen externer Magnetfelder, während Supraleiter Supraleiter vom Typ II sind insofern unvollkommen, als sie dem Magnetfeld erlauben, in ihre Innerhalb.

Anwendungen und Anwendungen von supraleitenden Materialien

Bisher besteht der Hauptnutzen von Supraleitern darin, sehr starke Magnetfelder ohne Energieverlust zu erzeugen. So finden sie unter anderem Anwendung in der Medizin, beim Bau von Teilchenbeschleunigern und der Steuerung von Kernreaktoren. Die Entwicklung von Supraleitern ermöglicht auch Fortschritte bei der Erforschung von Computern mehr schneller und mit mehr Speicher, Hochgeschwindigkeits-Magnetschwebebahnen und der Möglichkeit, generieren elektrische Energie effizienter.

Darüber hinaus werden Supraleiter in Labors von körperlich für Forschungszwecke, zum Beispiel bei Kernspinresonanzstudien und hochauflösender Elektronenmikroskopie.

Methoden zur Gewinnung supraleitender Materialien

Die Gewinnung supraleitender Materialien unterliegt derzeit dem Erreichen von Temperaturen extrem gering, weshalb meist Elemente wie Helium oder Stickstoff verwendet werden Flüssigkeit.

Beispiele für supraleitende Materialien