40 exemples de matériaux supraconducteurs

Matériaux supraconducteurs

Les matériaux supraconducteurs Ce sont ceux qui, dans certaines conditions, ont la capacité de conduire le courant électrique sans aucune résistance ni perte d'énergie. Par exemple: Mercure, Lithium, Titane, Cadmium.

La résistance d'un supraconducteur, contrairement à ce qui se passe dans Conducteurs comme l'or et l'argent, chute brusquement à zéro lorsque le matériau se refroidit en dessous de sa Température Critique: Un courant électrique circulant dans une spirale de fil supraconducteur peut circuler indéfiniment sans alimentation électrique.

Découverte de la supraconductivité

La supraconductivité est un phénomène lié à la mécanique quantique et a été découvert en 1911 par le scientifique néerlandais Heike Kamerlingh Onnes, qui a observé que la résistance électrique du mercure disparaissait lorsqu'il était refroidi à une température de 4 Kelvin (-269°C).

La supraconductivité se produit normalement à basse température, bien que pour qu'un conducteur puisse fonctionner comme un supraconducteur, il faut aussi qu'un courant ou un champ magnétique ne soit pas dépassé critiques.

Les premiers supraconducteurs découverts fonctionnaient à des températures critiques d'environ 250°C en dessous de zéro. Les supraconducteurs à haute température ont été découverts dans les années 1980, qui avaient une température critique d'environ 179 degrés Celsius en dessous de zéro. Cela a rendu l'étude de matériaux et elle a également ouvert la porte à l'existence de supraconducteurs à température ambiante.

Classification des matériaux supraconducteurs

Si un champ magnétique externe faible est appliqué à un supraconducteur, il le repousse. Lorsque le champ magnétique est élevé, le matériau n'est plus supraconducteur. Ce champ critique empêche un matériau d'être supraconducteur.

Une classification supplémentaire qui est faite concernant ces conducteurs est celle qui les divise en fonction de leur capacité à protéger complètement un champ magnétique externe. Les supraconducteurs de type I empêchent complètement la pénétration des champs magnétiques externes, tandis que les supraconducteurs Les supraconducteurs de type II sont imparfaits dans le sens où ils permettent au champ magnétique de pénétrer leur à l'intérieur.

Utilisations et applications des matériaux supraconducteurs

Jusqu'à présent, la principale utilité des supraconducteurs est la production de champs magnétiques très forts sans perte d'énergie. Ainsi, ils ont des applications en médecine, dans la construction d'accélérateurs de particules et le contrôle de réacteurs nucléaires, entre autres. Le développement des supraconducteurs permet aussi d'avancer dans l'étude des ordinateurs plus plus rapide et avec une plus grande mémoire, des trains à lévitation magnétique à grande vitesse et la possibilité de produire énergie électrique plus efficacement.

De plus, les supraconducteurs sont utilisés dans les laboratoires de physique à des fins de recherche, par exemple dans les études de résonance magnétique nucléaire et la microscopie électronique à haute résolution.

Méthodes d'obtention de matériaux supraconducteurs

L'obtention de matériaux supraconducteurs est subordonnée, pour le moment, à l'atteinte de températures extrêmement faible, c'est pourquoi des éléments tels que l'hélium ou l'azote sont généralement utilisés liquide.

Exemples de matériaux supraconducteurs