40 przykładów materiałów nadprzewodzących

Materiały nadprzewodzące

 materiały nadprzewodzące Są to takie, które w określonych warunkach mają zdolność przewodzenia prądu elektrycznego bez oporu lub utraty energii. Na przykład: Rtęć, lit, tytan, kadm.

Rezystancja nadprzewodnika, w przeciwieństwie do tego, co występuje w kierowcy takich jak złoto i srebro, spada gwałtownie do zera, gdy materiał ochładza się poniżej jego temperatura Krytyczny: prąd elektryczny płynący w spirali nadprzewodzącego drutu może krążyć w nieskończoność bez zasilania.

Odkrycie nadprzewodnictwa

Nadprzewodnictwo jest zjawiskiem związanym z mechaniką kwantową i zostało odkryte w 1911 roku przez holenderskiego naukowca Heike Kamerlingh Onnes, który zaobserwował, że opór elektryczny rtęci zanika po ochłodzeniu do temperatury 4 kelwinów (-269°C).

Nadprzewodnictwo zwykle występuje w niskich temperaturach, chociaż aby przewodnik był w stanie: funkcjonować jako nadprzewodnik, konieczne jest również, aby nie został przekroczony prąd lub pole magnetyczne krytycy.

Pierwsze odkryte nadprzewodniki działały w temperaturach krytycznych około 250°C poniżej zera. W latach 80. odkryto nadprzewodniki wysokotemperaturowe, których krytyczna temperatura wynosiła około 179 stopni Celsjusza poniżej zera. To sprawiło, że badanie

materiały a także otworzyło drzwi do istnienia nadprzewodników w temperaturze pokojowej.

Klasyfikacja materiałów nadprzewodzących

Jeśli do nadprzewodnika zostanie przyłożone słabe zewnętrzne pole magnetyczne, nadprzewodnik go odpycha. Gdy pole magnetyczne jest wysokie, materiał nie jest już nadprzewodnikiem. To krytyczne pole powstrzymuje materiał przed nadprzewodnictwem.

Dodatkową klasyfikacją dotyczącą tych przewodników jest ta, która dzieli je zgodnie z ich zdolnością do całkowitego ekranowania zewnętrznego pola magnetycznego. Nadprzewodniki typu I całkowicie zapobiegają przenikaniu zewnętrznych pól magnetycznych, podczas gdy nadprzewodniki Nadprzewodniki typu II są niedoskonałe w tym sensie, że umożliwiają przenikanie pola magnetycznego wewnątrz.

Zastosowania i zastosowania materiałów nadprzewodzących

Do tej pory głównym zastosowaniem nadprzewodników było wytwarzanie bardzo silnych pól magnetycznych bez strat energii. Mają więc zastosowanie m.in. w medycynie, przy budowie akceleratorów cząstek i sterowaniu reaktorami jądrowymi. Rozwój nadprzewodników umożliwia także dalsze postępy w badaniach nad komputerami szybsze i z większą pamięcią, szybkie pociągi lewitacji magnetycznej i możliwość Generować energia elektryczna wydajniej.

Ponadto nadprzewodniki stosowane są w laboratoriach fizyczny do celów badawczych, na przykład w badaniach magnetycznego rezonansu jądrowego i mikroskopii elektronowej wysokiej rozdzielczości.

Metody otrzymywania materiałów nadprzewodzących

Uzyskanie materiałów nadprzewodzących podlega na chwilę obecną osiąganiu temperatur ekstremalnie niski, dlatego najczęściej używa się pierwiastków takich jak hel czy azot ciekły.

Przykłady materiałów nadprzewodzących