40 Exempel på superledande material

Superledande material

De superledande material Det är de som under vissa förhållanden har förmågan att leda elektrisk ström utan motstånd eller förlust av energi. Till exempel: Kvicksilver, litium, titan, kadmium.

Motståndet hos en superledare, till skillnad från vad som inträffar i förare som guld och silver, sjunker kraftigt till noll när materialet svalnar under dess temperatur Kritisk: En elektrisk ström som flyter i en supraledande trådspiral kan cirkulera på obestämd tid utan strömförsörjning.

Upptäckt av superledningsförmåga

Supraledning är ett fenomen kopplat till kvantmekanik och upptäcktes 1911 av den holländska forskaren Heike Kamerlingh Onnes, som observerade att kvicksilvers elektriska motstånd försvann när det kyldes till en temperatur på 4 Kelvin (-269 ° C).

Superledningsförmåga uppträder normalt vid låga temperaturer, men för en ledare att kunna fungerar som en superledare är det också nödvändigt att ett ström- eller magnetfält inte överskrids kritik.

De första superledarna som upptäcktes fungerade vid kritiska temperaturer på cirka 250 ° C under noll. På 1980-talet upptäcktes högtemperatur superledare som hade en kritisk temperatur på cirka 179 ° C under noll. Detta gjorde studien av

material och det öppnade också dörren till superledare vid rumstemperatur.

Klassificering av superledande material

Om ett svagt externt magnetfält appliceras på en superledare, stöter det bort det. När magnetfältet är högt är inte materialet superledande längre. Detta kritiska fält hindrar ett material från att vara superledande.

En ytterligare klassificering som görs beträffande dessa ledare är den som delar dem enligt deras förmåga att helt skydda ett externt magnetfält. Typ I superledare förhindrar fullständigt inträngning av externa magnetfält, medan superledare Typ II superledare är ofullkomliga i den meningen att de låter magnetfältet tränga in i deras inuti.

Användning och tillämpning av superledande material

Fram till nu är den huvudsakliga användningen av superledare produktion av mycket starka magnetfält utan förlust av energi. Således har de tillämpningar inom medicin, i konstruktionen av partikelacceleratorer och styrning av kärnreaktorer, bland annat. Utvecklingen av superledare gör det också möjligt att gå vidare i studiet av datorer mer snabbare och med större minne, magnetiska levitationståg med hög hastighet och möjligheten till generera elkraft mer effektivt.

Dessutom används supraledare i laboratorier fysisk för forskningsändamål, till exempel i kärnmagnetiska resonansstudier och högupplöst elektronmikroskopi.

Metoder för att erhålla supraledande material

Att erhålla superledande material är för närvarande utsatt för temperaturer extremt låg, vilket är anledningen till att element som helium eller kväve vanligtvis används flytande.

Exempel på superledande material