Сверхпроводники́ -вещества, переходящие в сверхпроводящее состояние при температурах ниже критической (Тк). Сверхпроводимость свойство некоторых материалов. - презентация

1

2 Сверхпроводники́ -вещества, переходящие в сверхпроводящее состояние при температурах ниже критической (Тк). Сверхпроводимость свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими температуры ниже определённого значения

3 История открытия 1911 году - голландский физик Камерлинг-Оннес обнаружил, что при охлаждении ртути в жидком гелии её сопротивление сначала меняется постепенно, а затем при температуре 4,15 К резко падает до нуля год – открытие Эффекта Мейснера год - Первое теоретическое объяснение поведения сверхпроводника в магнитном поле предложено в Англии немецкими физиками Ф. Лондоном и Г. Лондоном год - американские физики Дж. Бардин, Л. Купер и Дж. Шриффер раскрыли механизм явления (для него существенно парное поведение электронов) часто называют «куперовское спаривание» 1960 год - Дж. Кюнцлера с сотрудниками открыли сверхпроводники,которые получили название «жесткие сверхпроводники» год – статья, работающих в Цюрихе физиков, швейцарца А. Мюллера и немца Г. Беднорца, ознаменовала открытие нового класса сверхпроводящих веществ высокотемпературных сверхпроводников

4 Свойства сверхпроводников Нулевое сопротивление Фазовый переход в сверхпроводящее состояние Эффект Мейсснера Изотопический эффект Момент Лондона

5 Нулевое сопротивление. Принципиальная схема опыта Оннеса: 1 источник тока; 2 выключатель, замыкающийся, чтобы ток циркулировал в сверхпроводящем контуре внутри сосуда 3с жидким гелием; 4 сверхпроводящее кольцо, которое создает магнитное поле H(на рисунке обозначены его силовые линии); 5 магнитная стрелка, с помощью которой отслеживаются изменения магнитного поля

6 Фазовый переход в сверхпроводящее состояние При критической температуре T c их положение одинаково, шарик может «перескочить» из нормальной фазы в сверхпроводящую. Такой переход называется фазовым переходом.

7 Эффект Мейсснера. постоянное не слишком сильное магнитное поле выталкивается из сверхпроводящего образца. В толще сверхпроводника магнитное поле ослабляется до нуля, сверхпроводимость и магнетизм можно назвать как бы противоположными свойствами.

8 Изотопический эффект. Изотопический эффект у сверхпроводников заключается в том, что температуры Т с обратно пропорциональны квадратным корням из атомных масс изотопов одного и того же сверхпроводящего элемента. *в 1950 году изотоп-эффект. При замене одного изотопа на другой вид кристаллической решетки не меняется, электронная жидкость вообще не затрагивается, меняется только масса атомов. Оказалось, что от массы атомов зависит T c многих сверхпроводников. Чем меньше масса изотопа, тем выше T c. Более того, вид этой зависимости позволил утверждать, что T c пропорциональна частоте колебаний атомов решетки

9 Момент Лондона. Чем больше температура отличается от критической, тем на меньшую глубину в образец проникает магнитное поле. По мере приближения к температуре перехода магнитное поле все глубже проникает в толщу образца. Пока наконец в самой точке перехода в нормальное состояние не захватит весь объем газа. В близи критической температуры сверхпроводники уже не являются идеальными диэлектриками.

10 Теория БКШ г г. Пары образуют когерентное состояние,в котором они все имеют один и тот же импульс.

11 сверхпроводники I рода II рода

12 Применение сверхпроводников. маломощная электроника (быстродействующие вычислительные устройства, детекторы магнитного поля и излучений, оборудование для связи в микроволновом диапазоне) силовые применения (кабели, токоограничители, магниты, моторы, генераторы, накопители энергии).

13

14