40 примеров сверхпроводящих материалов

Сверхпроводящие материалы

В сверхпроводящие материалы Это те, которые при определенных условиях обладают способностью проводить электрический ток без какого-либо сопротивления или потери энергии. Например: Ртуть, литий, титан, кадмий.

Сопротивление сверхпроводника, в отличие от того, что происходит в водители таких как золото и серебро, резко падает до нуля, когда материал охлаждается ниже своего температура Критично: электрический ток, протекающий по спирали из сверхпроводящего провода, может бесконечно циркулировать без источника питания.

Открытие сверхпроводимости

Сверхпроводимость - это явление, связанное с квантовой механикой, оно было открыто в 1911 году голландским ученым Хайке. Камерлинг-Оннес, который заметил, что электрическое сопротивление ртути исчезает при охлаждении до температуры 4 Кельвина. (-269 ° С).

Сверхпроводимость обычно возникает при низких температурах, хотя проводник должен функционировать как сверхпроводник, также необходимо, чтобы ток или магнитное поле не превышались критики.

Первые обнаруженные сверхпроводники работали при критических температурах около 250 ° C ниже нуля. В 1980-х годах были открыты высокотемпературные сверхпроводники, критическая температура которых составляла около 179 градусов по Цельсию ниже нуля. Это сделало изучение материалы и это также открыло дверь к существованию сверхпроводников при комнатной температуре.

Классификация сверхпроводящих материалов

Если к сверхпроводнику приложить слабое внешнее магнитное поле, оно отталкивается. Когда магнитное поле велико, материал перестает быть сверхпроводящим. Это критическое поле не дает материалу быть сверхпроводящим.

В отношении этих проводников проводится дополнительная классификация, которая разделяет их в зависимости от их способности полностью экранировать внешнее магнитное поле. Сверхпроводники типа I полностью предотвращают проникновение внешних магнитных полей, а сверхпроводники Сверхпроводники типа II несовершенны в том смысле, что они позволяют магнитному полю проникать через их внутри.

Использование и применение сверхпроводящих материалов

До сих пор основное применение сверхпроводников - создание очень сильных магнитных полей без потери энергии. Таким образом, они находят применение в медицине, в том числе при создании ускорителей частиц и управлении ядерными реакторами. Развитие сверхпроводников также позволяет продвинуться вперед в изучении компьютеров. быстрее и с большей памятью, высокоскоростными поездами на магнитной подушке и возможностью генерировать электроэнергия более эффективно.

Кроме того, сверхпроводники используются в лабораториях физический для исследовательских целей, например, в исследованиях ядерного магнитного резонанса и электронной микроскопии высокого разрешения.

Способы получения сверхпроводящих материалов

На данный момент получение сверхпроводящих материалов зависит от температуры чрезвычайно низкий, поэтому обычно используются такие элементы, как гелий или азот жидкость.

Примеры сверхпроводящих материалов