Научно-исследовательскую работу по теме СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ Сверхпроводимость – это свойство многих проводников, состоящее в том, что их электрическое сопротивление скачком падает до нуля при охлаждении ниже определённой критической температуры Т(к), характерной для данного материала Большая Советская Энциклопедия

Сверхпроводники Первого рода Второго рода Полностью выталкивают магнитный поток из своего объема Имеют критические магнитные поля ниже 100 м Тл Скачком переходят из сверхпроводящего состояния в нормальное Как правило, чистые металлы Смешанное состояние Открыл Абрикосов Сплавы, высокотемпературные сверхпроводники

Сверхпроводимость исчезает под действием следующих факторов: 1)Повышение температуры 2)Действие достаточно сильного магнитного поля 3)Достаточно большая плотность тока в образце;

Сверхпроводники первого рода Сверхпроводники первого рода выталкивают магнитное поле и способны «бороться» против него, пока его напряженность не достигла критического значения. Выше этого предела вещество переходит в нормальное состояние. В промежуточном состоянии образец как бы «впускает» в себя магнитное поле, однако, с точки зрения физики точнее сказать, что образец разбивается на отдельные куски – сверхпроводящие и обычные.

Сверхпроводники второго рода Они также выталкивают магнитное поле, но очень слабое. При повышении напряженности магнитного поля сверхпроводник второго рода «находит возможность» пустить поле внутрь, одновременно сохраняя сверхпроводимость.

Криотроны Криотрон – это переключательный криогенный элемент, основанный на свойстве сверхпроводников скачком менять свою проводимость под воздействием критического магнитного поля. Работает в двух состояниях – либо в сверхпроводящем, либо в состоянии с малой проводимостью Получается, что работает как ключ или реле Дешевы в изготовлении и надежны Не используются широко из-за технологических трудностей, связанных с глубоким охлаждением Вот это крестообразный плёночный криотрон

История сверхпроводимости

ПОЗАВЧЕРА ( )

Хейке Камерлинг-Оннес (Heike Kamerlingh Onnes) гг. Голландский физик Доктор философских наук Открыл Сверхпроводимость В 1913 году получил Нобелевскую премию за свое открытие 1911 год открытие сверхпроводимости

Первые сверхпроводники Ртуть (Hydrargyrum) - 4,15 К Олово (Stannum) – 3,69 К Свинец (Plumbum) – 7,16 К

Критические температуры сверхпроводников

Эффект Мейснера 1933 год В. Мейснер и Р. Оксенфельд обнаружили «эффект Мейснера»

Эффект Мейснера/Гроб Мухаммеда в 3D графике

Эффект Мейснера/Гроб Мухаммеда в 3D графике

ВЧЕРА ( )

Теория Гинзбурга-Ландау 1950 год В. Л. Гинзбург и Л. Д. Ландау создали математическую теорию сверхпроводимости Ландау Лев Давидович Гинзбург Виталий Лазаревич

Алексей Алексеевич Абрикосов Родился 25 июня 1928 в Москве С 1999 года проживает в США Обнаружил сверхпроводники второго рода Работал в разных областях науки Член-корреспондент Академии наук СССР (сегодня Академии Наук России) с 1964 г. Ленинская премия в 1966 г. Почётный доктор университета Лозанны, 1975 Государственная премия СССР, 1972 Академик Академии наук СССР (сегодня Академии Наук России) с 1987 г. Премия Ландау, 1989 Премия Джона Бардина, 1991 Зарубежный почётный член Американской академии наук и искусств, 1991 Член Академии наук США, 2000 Зарубежный член Королевского научного общества, 2001 Нобелевская премия по физике, 2003 Награды:

БКШ - теория Явление сверхпроводимости описано на микроскопическом уровне Электрон-фононное взаимодействие Куперовские пары Критическая температура выражена через Фотонные и электронные характеристики 1957 год Бардин, Купер и Шриффер создали теорию БКШ Джон Бардин Леон Нил Купер Джон Роберт Шриффер

Эффект Джозефсона Он пришёл к выводу, что сверхпроводящий ток, определяемый парами электронов, может протекать, или "туннелизировать" через пленку изолятора, разделяющую два сверхпроводника, если толща её незначительна. Область контакта двух сверхпроводников называют "джозефсоновским переходом. Джозефсон был удостоен Нобелевской премии 1962 год Брайан Джозефсон предсказал замечательное явление в сверхпроводниках Джон Роберт Шриффер

Сверхпроводимость на практике Обнаружение высокочастотного излучения радиоволн при нестационарном эффекте Джозефсона открыло широкие возможности его использования в радиоэлектронике. Уже созданы приемные устройства различного назначения. Так, радиоприемники для радиоастрономических и экологических наблюдений прямого детектирования используются для регистрации широкополосного излучения, их чувствительность достигает одной сотой К. Они предназначены в основном для поиска и регистрации объектов слабого радиоизлучения, таких, например, как газопылевые облака, связанные с процессом формирования звёзд и планетных систем. ЗАМЕТКИ НА ПОЛЯХ

Сегодня (1987-????)

Высокотемпературные сверхпроводники Сверхпроводники с температурой около 100К Настоящий бум вокруг сверхпроводимости Преодолен «азотный барьер» Недавно Беднорц и Мюллер Синтезировали сверхпроводник Ba-Sr-Cu-O Йоханнес Георг Беднорц

В.Л.Гинзбург оставляет конец периода "сегодня неопределенным

Завтра

Пока можно только надеяться, что: Будет достигнута сверхпроводимость при комнатной температуре Будет полностью изучена природа сверхпроводимости У нас имеется один естественный рубеж й год, то есть столетие со дня открытия сверхпроводимости".