40 Primeri superprevodnih materialov

Superprevodniški materiali

The superprevodni materiali To so tisti, ki imajo pod določenimi pogoji sposobnost prevajanja električnega toka brez kakršnega koli upora ali izgube energije. Na primer: Živo srebro, litij, titan, kadmij.

Upornost superprevodnika, za razliko od tega, kar se zgodi v vozniki kot sta zlato in srebro, močno pade na nič, ko se material ohladi pod svojim temperatura Kritično: Električni tok, ki teče v spirali superprevodniške žice, lahko kroži neomejeno brez napajanja.

Odkritje superprevodnosti

Superprevodnost je pojav, povezan s kvantno mehaniko, ki ga je leta 1911 odkril nizozemski znanstvenik Heike Kamerlingh Onnes, ki je opazil, da je električni upor živega srebra izginil, ko je bil ohlajen na temperaturo 4 Kelvina (-269 ° C).

Superprevodnost se običajno pojavi pri nizkih temperaturah, čeprav bi lahko vodnik lahko delujejo kot superprevodnik, je treba tudi, da tok ali magnetno polje ni preseženo kritiki.

Prvi odkriti superprevodniki so delovali pri kritičnih temperaturah okoli 250 ° C pod ničlo. V osemdesetih letih so odkrili visokotemperaturne superprevodnike, ki so imeli kritično temperaturo približno 179 stopinj Celzija pod ničlo. To je naredilo študijo

materialov prav tako pa je odprl vrata obstoju superprevodnikov pri sobni temperaturi.

Klasifikacija superprevodnih materialov

Če na superprevodnik nanesemo šibko zunanje magnetno polje, ga ta odbije. Ko je magnetno polje visoko, material ni več superprevoden. To kritično polje preprečuje, da bi material bil superprevoden.

Dodatna klasifikacija, ki je narejena v zvezi s temi vodniki, je tista, ki jih deli glede na njihovo sposobnost, da popolnoma zaščitijo zunanje magnetno polje. Superprevodniki tipa I popolnoma preprečujejo prodiranje zunanjih magnetnih polj, medtem ko superprevodniki Superprevodniki tipa II so nepopolni v smislu, da omogočajo magnetnemu polju, da prodre skozi njihovo znotraj.

Uporaba in uporaba superprevodnih materialov

Do zdaj je glavna koristnost superprevodnikov proizvodnja zelo močnih magnetnih polj brez izgube energije. Tako imajo med drugim aplikacije v medicini, pri gradnji pospeševalnikov delcev in nadzoru jedrskih reaktorjev. Razvoj superprevodnikov omogoča tudi večji napredek pri študiju računalnikov hitrejši in večji pomnilnik, hitri vlaki z magnetno levitacijo in možnost ustvari električna energija učinkoviteje.

Poleg tega se superprevodniki uporabljajo v laboratorijih fizično za raziskovalne namene, na primer pri študijah jedrske magnetne resonance in elektronski mikroskopiji visoke ločljivosti.

Metode pridobivanja superprevodnih materialov

Pridobivanje superprevodnih materialov je trenutno odvisno od doseganja temperatur izredno nizka, zato se običajno uporabljajo elementi, kot sta helij ali dušik tekočina.

Primeri superprevodnih materialov