40 Príklady supravodivých materiálov

Supravodivé materiály

The supravodivé materiály Sú to tie, ktoré sú za určitých podmienok schopné viesť elektrický prúd bez akéhokoľvek odporu alebo straty energie. Napríklad: Ortuť, lítium, titán, kadmium.

Odpor supravodiča, na rozdiel od toho, čo sa vyskytuje v vodičov ako zlato a striebro, prudko klesá na nulu, keď materiál ochladí pod svoju teplotu teplota Kritické: Elektrický prúd tečúci v špirále supravodivého drôtu môže bez napájania cirkulovať neobmedzene dlho.

Objavenie supravodivosti

Supravodivosť je jav spojený s kvantovou mechanikou a objavil ho v roku 1911 holandský vedec Heike Kamerlingh Onnes, ktorý pozoroval, že elektrický odpor ortuti zmizol, keď sa ochladila na teplotu 4 Kelviny (-269 ° C).

Supravodivosť sa zvyčajne vyskytuje pri nízkych teplotách, aj keď je to vodič schopný fungujú ako supravodič, je tiež potrebné, aby nedošlo k prekročeniu prúdového alebo magnetického poľa kritici.

Prvé objavené supravodiče pracovali pri kritických teplotách okolo 250 ° C pod nulou. V 80. rokoch boli objavené vysokoteplotné supravodiče, ktoré mali kritickú teplotu asi 179 stupňov Celzia pod nulou. Toto urobilo štúdiu

materiálov a tiež to otvorilo dvere existencii supravodičov pri izbovej teplote.

Klasifikácia supravodivých materiálov

Ak sa na supravodič aplikuje slabé vonkajšie magnetické pole, odpudzuje ho to. Keď je magnetické pole vysoké, materiál už nie je supravodivý. Toto kritické pole zastaví materiál pred supravodivosťou.

Ďalšia klasifikácia, ktorá sa týka týchto vodičov, je klasifikácia, ktorá ich rozdeľuje podľa schopnosti úplne tieniť vonkajšie magnetické pole. Supravodiče typu I úplne bránia prieniku vonkajších magnetických polí, zatiaľ čo supravodiče Supravodiče typu II sú nedokonalé v tom zmysle, že umožňujú magnetickému poľu preniknúť k nim vo vnútri.

Využitie a použitie supravodivých materiálov

Až doteraz je hlavnou funkciou supravodičov výroba veľmi silných magnetických polí bez straty energie. Majú teda uplatnenie okrem iného v medicíne, pri stavbe urýchľovačov častíc a riadení jadrových reaktorov. Vývoj supravodičov tiež umožňuje viac napredovať v štúdiu počítačov rýchlejšie as väčšou pamäťou, vysokorýchlostnými magnetickými levitačnými vlakmi a možnosťou generovať elektrická energia efektívnejšie.

Supravodiče sa navyše používajú v laboratóriách fyzický na výskumné účely, napríklad v štúdiách nukleárnej magnetickej rezonancie a elektrónovej mikroskopii s vysokým rozlíšením.

Metódy získavania supravodivých materiálov

Získanie supravodivých materiálov momentálne podlieha dosiahnutiu teplôt extrémne nízka, a preto sa zvyčajne používajú prvky ako hélium alebo dusík tekutý.

Príklady supravodivých materiálov