Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
H EIKE K AMERLINGH-ONNES for his investigations on the properties of matter at low temperatures which led, inter alia to the production of liquid helium.
Критическая температура своя для каждого вещества. Эта температура и год обнаружения сверхпроводимости (точнее, год опубликования статьи об этом) указаны на рис. 11[5] для нескольких чистых элементов. У ниобия самая высокая (при атмосферном давлении) критическая температура из всех элементов Периодической таблицы Д. И. Менделеева, хотя и она не превышает 10 К.
Через 22 года после первого открытия было обнаружено второе фундаментальное свойство сверхпроводников: полное вытеснение из них магнитного поля. Это явление получило название эффекта Мейсснера. И оно не сводится к компенсации внешнего магнитного поля полем сверхпроводящего тока, текущего по поверхности образца. Исчезновение электрического сопротивления и эффект Мейсснера - две различные стороны явления сверхпроводимости. Весьма эффектный опыт, демонстрирующий присутствие эффекта Мейсснера: сверхпроводящий образец парит над постоянным магнитом.
Сверхпроводящее состояние можно разрушить не только нагреванием, но и внешним магнитным полем. Достаточно сильное внешнее магнитное поле разрушает сверхпроводящее состояние, и сверхпроводник становится обычным проводником. Это поле называется критическим Bкр, его значение уменьшается с увеличением температуры и становится равным нулю при Tкр
Поместим цилиндр из сверхпроводящего материала внутрь соленоида (рис.13). При температуре выше Tкр индукция магнитного поля в соленоиде B = 4π10-7n/L·I, где n/L - число витков на единице длины соленоида, I - величина тока. При переводе цилиндра в сверхпроводящее состояние магнитное поле из него вытесняется, при этом освобождается энергия W = 107S·L·B2/4π. Формула эта подтверждена прямыми измерениями теплового эффекта. Если разделить эту величину на число электронов в зоне проводимости образца (узнать какая энергия приходится на один) и постоянную Больцмана k, то получается величина порядка 0.002 К, что много меньше Tкр. Казалось бы, никакого перехода такая энергия вызвать не может. Но, если в переносе заряда участвуют только электроны, энергия которых близка к энергии Ферми E0 (доля их ~ kTкр/E0 ~ 10-4÷10-3), то противоречие устранено.
Некоторые указания на природу этого взаимодействия появились в начале 1950-х годов, когда было открыто, что температура сверхпроводящего перехода металлов, построенных из разных изотопов одного и того же элемента, неодинакова. Оказалось, что чем больше атомная масса, тем ниже температура перехода . (Изотопы одного и того же элемента имеют одно и то же число электронов, но разные массы ядер.) Изотопический эффект указывал на то, что температура перехода зависит от массы атомов кристаллической решетки и, следовательно, сверхпроводимость вызывается взаимодействием между электронами проводимости и атомами кристаллической решетки. В квантовой механике это взаимодействие описывается как обмен фононами - квантами колебательного движения атомов кристалла. В обычном проводнике электрон-фононное взаимодействие и обуславливает сопротивление. Теория сверхпроводимости была создана в 1957 году Джоном Бардиным, Леоном Купером, Дж. Робертом Шриффером. Купер предположил, что между двумя электронами в кристаллической решетке возможно притяжение, которое приводит к образованию связанных пар (получивших название куперовских), перемещающихся в кристаллической решетке. Сверхпроводящий ток - это движение куперовских пар. В 1972г. Дж. Бардину, Л. Куперу и Дж. Шрифферу присуждена нобелевская премия:
1972
|
||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-05-20; просмотров: 116; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.149.254.35 (0.004 с.) |