Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Сверхпроводник — материал, электрическое сопротивление которого при понижении температуры до некоторой величины Tc становится равным нулю (сверхпроводимость). При этом говорят, что материал приобретает «сверхпроводящие свойства» или переходит в «сверхпроводящее состояние».
В настоящее время проводятся исследования в области сверхпроводимости с целью повышения температуры
Содержание
История
В 1911 году голландский физик Камерлинг-Оннес обнаружил, что при охлаждении ртути в жидком гелии её сопротивление сначала меняется постепенно, а затем при температуре 4,1 К резко падает до нуля.
Сверхпроводник наименьшего размера был создан в 2010 году на основе органического сверхпроводника (BETS)2GaCl4[1][2], где аббревиатура «BETS» означает бисэтилендитиотетраселенафульвален. Созданный сверхпроводник состоит всего из четырёх пар молекул этого вещества при общей длине образца порядка 3,76 нм.
Свойства сверхпроводников
В зависимости от свойств сверхпроводники делят на три группы:
Фазовый переход в сверхпроводящее состояние
Переход вещества в сверхпроводящее состояние сопровождается изменением его тепловых свойств. Однако, это изменение зависит от рода рассматриваемых сверхпроводников. Так, для сверхпроводников рода в отсутствие магнитного поля теплота перехода (поглощения или выделения) из сверхпроводящего состояния в обычное равна нулю, а следовательно терпит скачок теплоёмкость, что характерно для фазового перехода рода.
Эффект Мейснера
Даже более важным свойством сверхпроводника, чем нулевое электрическое сопротивление, является так называемый эффект Мейснера, заключающийся в выталкивании сверхпроводником магнитного потока. Из экспериментального наблюдения данного факта делается вывод о существовании незатухающих токов около поверхности сверхпроводника, которые создают внутреннее магнитное поле, противоположно направленное внешнему, приложенному магнитному полю и компенсирующее его.
Таблица сверхпроводников
В представленной ниже таблице перечислены некоторые сверхпроводники и характерные для них величины критической температуры (
| Название материала
|
Критическая
температура
, К
|
Критическое
поле
, Тл
|
Год опубликования
обнаружения
сверхпроводимости
|
| Сверхпроводники I рода
|
| Pb (свинец)
|
7,26[3]
|
0,08[4]
|
1913[3]
|
| Sn (олово)
|
3,69[3]
|
0,031[4]
|
1913[3]
|
| Ta (тантал)
|
4,38[3]
|
0,083[4]
|
1928[3]
|
| Al (алюминий)
|
1,18[3]
|
0,01[4]
|
1933[3]
|
| Zn (цинк)
|
0,88[4]
|
0,0053[4]
|
|
| W (вольфрам)
|
0,01[4]
|
0,0001[4]
|
|
| Сверхпроводники 1.5 рода
|
| Ведутся поиски по теоретической модели[5]
|
| Сверхпроводники II рода
|
| Nb (ниобий)
|
9,20[3]
|
0,4[4]
|
1930[3]
|
| V3Ga
|
14,5[4]
|
>35[4]
|
|
| Nb3Sn
|
18,0[4]
|
>25[4]
|
|
| (Nb3Al)4Ge
|
20,0[4]
|
|
|
| Nb3Ge
|
23[4]
|
|
|
| GeTe
|
0,17[4]
|
0,013[4]
|
|
| SrTiO3
|
0,2—0,4[4]
|
>60[4]
|
|
| MgB2 (диборид магния)
|
39
|
?
|
2001
|
| H2S (сероводород)
|
203[6]
|
72[6]
|
2015[6]
|
Применение
|
|