Новости Словари Конкурсы Бесплатные SMS Знакомства Подари звезду
В нашей
базе уже
59876
рефератов!
Логин

Пароль

Сверхпроводимость история развития, современное состояние, перспективы

Сверхпроводимость история развития, современное состояние, перспективы.
Сверхпроводимость история развития, современное состояние, перспективы Cверхпроводники: история развития, современное
состояние и перспективы

Открытие в конце 1986 года нового класса высокотемпературных
сверхпроводящих материалов радикально расширяет возможности практического
использования сверхпроводимости для создания новой техники и окажет
революционизирующее воздействие на эффективность отраслей народного
хозяйства.
Явление, заключающееся в полном исчезновении электрического
сопротивления проводника при его охлаждении ниже критической температуры,
было открыто нидерландским физиком Х.Камерлинг-Оннесом в 1911 году, а
удовлетворительное объяснение, отмеченное именами американских физиков
Л.Купера, Дж.Бардина ,Дж.Шриффера, советского математика и физика
Н.Н.Боголюбова, получило практическое использование этого явления в
середине шестидесятых годов, после того как были разработаны
сверхпроводящие материалы, пригодные для технических применений - настолько
трудна была проблема.
Сверхпроводимость обнаружена более чем у 20 металлов и большого
количества соединений и сплавов (Тк ( 23К), а также у керамик (Тк > 77,4К –
высокотемпературные сверхпроводники.)Синтезом всё новых и новых материалов
уже удалось поднять сверхпроводимость до 160 К(почти (100 (((В составе
всех этих высокотемпературных сверхпроводников ВТСП обязательно
присутствуют ионы меди Сu(((роль их в возникновении сверхпроводимости пока
не ясна ), которые служат как бы микроскопическими
магнитами.Сверхпроводимость материалов с Тк ( 23К объясняется наличием в
веществе пар электронов, обладающих энергией Ферми, с противоположными
спинами и импульсами (пары Купера), которые образуются благодаря
взаимодействию электронов с колебаниями ионов решетки – фононами. Все пары
находятся, с точки зрения квантовой механики, в одном состоянии (они не
подчиняются статистике Ферми т.к. имеют целочисленный спин) и согласованы
между собой по всем физическим параметрам, то есть образуют единый
сверхпроводящий конденсат.
Сверхпроводимость керамик, возможно, объясняется взаимодействием электронов
с каким-либо другими квазичастицами.У сверхпроводимости три врага: высокие
температуры, мощные магнитные поля и большие токи.Если их величины превысят
предельные значения, называемые критическими, сверхпроводимость исчезает,
сверхпроводник становится обычным проводником.По взаимодействию с магнитным
полем сверхпроводники делятся на две основные группы: сверхпроводники I и
II рода.
Сверхпроводники первого рода при помещении их в магнитное поле
«выталкивают» последнее так, что индукция внутри сверхпроводника равна нулю
(эффект Мейсснера).Напряжонность магнитного поля, при котором разрушается
сверхпроводимость и поле проникает внутрь проводника, называется
критическим магнитным полем Нк.У сверхпроводников второго рода существует
промежуток напряженности магнитного поля Нк2 > Н > Нк1, где индукция внутри
сверхпроводника меньше индукции проводника в нормальном состоянии.Нк1 –
нижнее критическое поле, Нк2 – верхнее критическое поле. Н < Нк1 – индукция
в сверхпроводнике второго рода равна нулю, Н > Нк2 – сверхпроводимость
нарушается.Через идеальные сверхпроводники второго рода можно пропускать
ток силой: [pic] (критический ток).Объясняется это тем, что поле,
создаваемое током, превысит Нк1, вихревые нити, зарождающиеся на
поверхности образца, под действием сил Лоренца, двигаются внутрь образца с
выделением тепла, что приводит к потере сверхпроводимости.

Tk, Нк1, Нк2, некоторых металлов и соединений:
|Вещество |Тк К |(0Нк1 Тл |(0Нк2 Тл |
|Pb |7.2 |0.55 | |
|Nb |9.2 |0.13 |0.27 |
|Te |7.8 | | |
|V |5.3 | | |
|Ta |4.4 | | |
|Sn |3.7 | | |
|V3Si |17.1 | |23.4 |
|Nb3Sn |18.2 | |24.5 |
|Nb3Al |18.9 | | |
|Nb3Ga |20.3 | |34.0 |
|Nb3Ge |23.0 | |37.0 |
|(Y0.6Ba0.4)2|96 | |160(20 |
|CuO4 | | | |
|Y1.2Ba0.3CuO|102 | |18 при 77К |
|4-8 | | | |

Сверхпроводимость до сих пор привлекает к себе пристальное внимание со
стороны физиков-теоретиков.Ввиду сложности явления разрабатываются как
можно более простые модели, из которых были бы предельно ясны его основные
черты. Одно из упрощений связано с понятием размерности.Интуитивно ясно,
что двухмерную, плоскую кристалическую структуру исследовать, вообще
говоря, легче, чем трёхменую, пространственную; одномерную, линейную-
проще, чем двухмерную. Вот почему, рассуждая о сверхпроводимости, теоретики
часто обращаются к модели так называемого одномерного кристалла. Его
частицы взаимодействуют друг с другом лишь в одном каком-то направлении, а
в двух других, поперечных направлениях взаимодействие между частицами
пренебрежимо малы.
В рамках такой модели американский физик У.Литлл в 1964 году выдвинул
смелое предположение: возможны сверхпроводники не металлической, а
органической природы. Важное место в своих рассуждениях Литлл отводил
полимерным молекулам, в основной цепи которых есть чередующиеся единичные и
кратные связи (химики называют такие связи сопряжёнными). Дело в том, что
каждая химическая связь, соединяющая атомы,- это пара принадлежащих им
обоим электронов. В цепочке сопряженных связей степень обобщестления
электронов еще выше: каждый из них в равной мере принадлежит всем атомам
цепочки и может свободно перемещаться вдоль нее. Эту особенность
сопряженных связей в основной цепи полимерной молекупы Литлл полагал важной
предпосылкой для перехода в сверхпроводящее состояние. Необходимой для
перехода он считал и особую структуру ответвлений от основной цепи.
Составив проект своего полимера, ученый заключил: вещество с такими
молекулами обязано быть сверхпроводящим; более того - в это состояние оно
должно переходить при не очень низкой температуре, возможно, близкой к
комнатной.
Проводники, свободные от всяких энергетических потерь при совершенно
обычных условиях, конечно же, совершили бы революцию в электротехнике.Идея
американского физика была подхвачена во многих лабораториях различных
стран.
Однако довольно быстро выяснилось, что придуманный Литллом пример
никоем образом перейти в сверхпроводящее состояние не способен. Но
энтузи
Умар.Ш. был тут !!!!!
 
давайте изгоним мат !!!
 
ДОБРОЙ НОЧИ ОТ Ъ
ЛОКИ ИНО
 
ДМК МЭ
 
где инфааа?