የሱፐርኮንዳክቲቭ ካሜርሊን-ኦንስን ፈላጊ. (1911)፣ www.superconductors.org
በጣም ታዋቂው የሱፐርኮንዳክቲቭ ሞዴል (BCS) ደራሲዎች ጆን ባርዲን, ሊዮን ኩፐር, ጆን ሽሪፈር (1957) ናቸው. www.superconductors.org
የ HTSC ቅድመ አያቶች. የኖቤል ተሸላሚዎቹ አሌክስ ሙለር እና ጆርጅ ቤድኖርዝ www.superconductors.org
በሞስኮ ስቴት ዩኒቨርሲቲ የኬሚስትሪ ክፍል - ኢቪ አንቲፖቭ እና ኤስ.ኤን. ፑቲሊን ፣ ሜርኩሪ የያዙ HTSC ደረጃዎችን ማግኘት ፣ www.icr.chem.msu.ru
የግኝት ታሪክ
(Tretyakov Yu.D., Gudilin E.A., የብረት ኦክሳይድ ሱፐርኮንዳክተሮችን የማግኘት ኬሚካላዊ መርሆዎች, Uspekhi Khimi, 2000, ቁ. 69, ቁ. 1, ገጽ 3-40.)
የሱፐርኮንዳክቲቭ ታሪክ ከጊዜ ወደ ጊዜ በግኝቶች ሰንሰለት ተለይቶ ይታወቃል ውስብስብ መዋቅሮች, ከቀላል ወደ ውስብስብ የ "ኬሚካላዊ ዝግመተ ለውጥ" አይነት. መጀመሪያ ፈሳሽ ሂሊየም ያገኘው እና በዚህም ወደ ፍፁም ዜሮ በሚጠጋ የሙቀት መጠን የቁሳቁሶችን ባህሪያት ስልታዊ ጥናት ለማድረግ መንገድ የከፈተው ደች የፊዚክስ ሊቅ ካመርሊንግ ኦነስ በ1911 ሲሆን በ 4.2 ኪ.ሜ ተራ ብረታማ ሜርኩሪ (ቀላል ንጥረ ነገር) አገኘ "መጥፎ ብረትን" በመወከል የኤሌክትሪክ መከላከያን ሙሉ በሙሉ ያጣል. በ1933 ዓ.ም Meissner እና Ochsenfeld ሱፐርኮንዳክተሮች (ኤስ.ሲ.) እንዲሁ ተስማሚ ዲያሜትሮች መሆናቸውን አሳይተዋል ፣ ማለትም ፣ ሙሉ በሙሉ መስመሮችን ይገፋሉ መግነጢሳዊ መስክከጋራ ቬንቸር ጥራዝ.
ይህ ሁሉ በመርህ ደረጃ የሱፐር-ኮንዳክሽንን ተግባራዊ ተግባራዊ ለማድረግ እጅግ በጣም ብዙ እድሎችን ከፍቷል. ሆኖም ግን, እነዚህን ሀሳቦች እውን ለማድረግ በመንገድ ላይ ከረጅም ግዜ በፊትሊታለፍ የማይችል መሰናክል ነበር - ወደ ልዕለ-ሙቀት ሁኔታ የሚሸጋገርበት እጅግ በጣም ዝቅተኛ የሙቀት መጠን፣ ወሳኝ የሙቀት መጠን (ቲ.ሲ.) ይባላል። ካመርሊንግ ኦነስ ከተገኘ በኋላ ባሉት 75 ዓመታት ውስጥ ይህ የሙቀት መጠን በ Nb 3 Ge intermetallic ውህድ ላይ ወደ 23.2 ኪ.ሜ ብቻ ከፍ ብሏል, እና በአጠቃላይ ተቀባይነት ያለው የሱፐርኮንዳክቲቭ ንድፈ ሐሳቦች (BCS) በመሠረታዊ ዕድል ላይ እምነት ማጣት ፈጥረዋል. ይህንን የሙቀት ማገጃውን ማሸነፍ.
በ1986 ዓ.ም ቤድኖርዝ እና ሙለር በመዳብ፣ ላንታነም እና ባሪየም ኦክሳይዶች (La 2-x Ba x CuO 4) ላይ የተመሰረቱ ሴራሚክስ ወደ ከፍተኛ ሙቀት በ30 ኪ. ተመሳሳይ ጥንቅር ያላቸው ውስብስብ ኩባያዎች በ 1978 ተሠርተዋል ። Lazarev, Kahan እና Shaplygin, እንዲሁም የፈረንሳይ ተመራማሪዎች ከሁለት ዓመት በኋላ. በሚያሳዝን ሁኔታ, የእነዚህ ናሙናዎች የኤሌክትሪክ ንክኪነት የሚለካው እስከ መፍላት ነጥብ ድረስ ብቻ ነው ፈሳሽ ናይትሮጅን(77K) ፣ ይህም የሱፐርኮንዳክቲቭ ተፅእኖን እንድንገነዘብ አልፈቀደልንም።
የኤችቲኤስሲ ግኝት በጣም አስፈላጊው ባህሪ ሱፐርኮንዳክተር የተገኘው በባህላዊ መካከለኛ ውህዶች ፣ ኦርጋኒክ ወይም ፖሊመር መዋቅሮች ውስጥ ሳይሆን በኦክሳይድ ሴራሚክስ ውስጥ ነው ፣ ይህም ብዙውን ጊዜ ዳይኤሌክትሪክ ወይም ሴሚኮንዳክተር ባህሪዎችን ያሳያል። ይህ የስነ ልቦና መሰናክሎችን አጥፍቷል እናም በአጭር ጊዜ ውስጥ በአሜሪካ ፣ በጃፓን ፣ በቻይና እና በሩሲያ ውስጥ በተመሳሳይ ጊዜ አዳዲስ እና የላቁ የብረታ ብረት ኦክሳይድ ትውልዶችን ለመፍጠር አስችሏል ።
እ.ኤ.አ. የካቲት 1987 - Chu et al synthesize ፣ የ "ኬሚካል መጭመቂያ" ሀሳብን በመጠቀም አወቃቀሩን ለማሻሻል ፣ SP ሴራሚክስ ከባሪየም ፣ ይትትሪየም እና የመዳብ ኦክሳይድ YBa 2 Cu 3 O 7-x ከ 93 ኪ. , ፈሳሽ ናይትሮጅን ከሚፈላበት ነጥብ በላይ.
በጥር 1988 ዓ.ም Maeda et al ተከታታይ ውህዶችን ከ Bi 2 Sr 2 Ca n-1 Cu n O 2n+4 ጋር ያዋህዳሉ፣ ከነዚህም መካከል n=3 ያለው ደረጃ T c =108K አለው።
ከአንድ ወር በኋላ ሼንግ እና ሄርማን ሱፐርኮንዳክተር Tl 2 Ba 2 Ca 2 Cu 3 O 10 c T c = 125K አገኙ።
በ1993 ዓ.ም አንቲፖቭ፣ ፑቲሊን እና ሌሎችም HgBa 2 Ca n-1 Cu n O 2n+2+ d (n=1-6) በተሰኘው ቅንብር ብዙ ሜርኩሪ የያዙ ሱፐርኮንዳክተሮችን አግኝተዋል። በአሁኑ ጊዜ የ HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O 8+d (Hg -1223) ደረጃ ከፍተኛው የታወቀው ወሳኝ የሙቀት መጠን (135 ኪ.ሜ) እና በ 350 ሺህ የአየር ግፊት ውጫዊ ግፊት, የሽግግሩ የሙቀት መጠን ወደ 164 ኪ. , ይህም ከዝቅተኛው የሙቀት መጠን 19 ኪ.ሜ ብቻ ያነሰ ነው, በተፈጥሮ ሁኔታዎች በምድር ገጽ ላይ የተመዘገበ. ስለዚህ፣ SC ዎች ከሜታሊካል ሜርኩሪ (4.2 ኪ) ወደ ሜርኩሪ ወደያዘው ኤችቲኤስሲ (164 ኪ) “በኬሚካላዊ የተሻሻለ”።
በጠቅላላው፣ እስከ 50 የሚጠጉ ኦሪጅናል የተደራረቡ የHTSC ኩባያዎች እስከ ዛሬ ይታወቃሉ። ከጊዜ ወደ ጊዜ ከክፍል ሙቀት በላይ የሙቀት መጠን ያላቸው አዳዲስ SPs ስለመፈጠሩ ስሜት ቀስቃሽ ዘገባዎች በፕሬስ ውስጥ ይታያሉ። እና ምንም እንኳን ከመዳብ-ነጻ ኤስ.ሲ.ዎች ለረጅም ጊዜ የሚታወቁ ቢሆኑም ፣ ወደ ኤስ.ሲ ግዛት የሚሸጋገር ከፍተኛ የሙቀት መጠን ማግኘት አልቻሉም (የ T c ከመዳብ-ነጻ SCs የተመዘገቡ እሴቶች በ Ba 1 ውስጥ ተገኝተዋል) -x K x Bio 3 እና በፉልለርነን (Cs 3 C 60) ላይ በተመሠረተው የመሃል ደረጃ ላይ ደግሞ ከባድ ብረቶች (Hg, Pb, Ba) የሌላቸውን "አካባቢያዊ ደህንነቱ የተጠበቀ" ኤች.ቲ.ኤስ.ሲ. ), ለምሳሌ, በከፍተኛ ግፊት ውስጥ የተገኘ የካልሲየም ኦክሲኩፕራት ደረጃዎች.
ገጽ 1
የሱፐር ምግባር ግኝት በ ከፍተኛ የደም ግፊትበ (TMTSF) 2PF6 እና በመደበኛ ግፊት (TMTSF) 2C1O4 የላቀ አፈፃፀም ሁኔታ ለመፍጠር አስፈላጊ የሆኑትን ቅድመ ሁኔታዎችን በተመለከተ ቀደም ሲል የነበሩትን ሀሳቦች ጉልህ የሆነ ማሻሻያ አድርጓል። በማጥናት ጊዜ ክሪስታል መዋቅሮችእና ኢንተርራቶሚክ ርቀቶች በዓይነቱ በርካታ ውህዶች (TMTSF) 2Ar Woodle ሁኔታዎች (ሀ) እና (ለ) መሟላት አስፈላጊ አይደለም የሚል መደምደሚያ ላይ ደርሰዋል። በተጨማሪም ፣ በ በዚህ ጉዳይ ላይየብረታ ብረት ኤሌክትሪክ መደራረብ አይከሰትም የሞገድ ተግባራት tg ኤሌክትሮኖች የካርቦን, ነገር ግን የሴሊኒየም አተሞች እርስ በእርሳቸው ቅርበት ምክንያት, እና እንዲህ ዓይነቱ መደራረብ የሚከሰተው በቆለሉ ውስጥ ብቻ ሳይሆን በአጎራባች መደራረብ መካከልም ጭምር ነው. በሌላ አገላለጽ ፣ በግምገማ ላይ ያሉ ውህዶች ክሪስታሎች ከለጋሽ እና ተቀባይ ንብርብሮች የተገነቡ እና አራት-ሁለት-ልኬት አወቃቀሮችን ይመሰርታሉ። በመሠረቱ በሴሊኒየም አተሞች መካከል ያሉት ሁሉም ርቀቶች ከአቶሞች ቫን ደር ዋል ራዲየስ አይበልጡም። የማግኔቶሬዚስታንስ መለኪያዎች የሚከተሉትን ውጤቶች ሰጡ፡- በTMTSF ቁልል በስእል 5 6.1 በተቀረጹ አውሮፕላኖች ውስጥ የሚከሰተው የኤሌክትሮኖች ባለ ሁለት አቅጣጫዊ እንቅስቃሴ ወጥነት ያለው ሲሆን በነዚህ አውሮፕላኖች መካከል ያለው እንቅስቃሴ ሰፊ ነው። ዉድል እንዳመለከተው፣ በእነዚህ ውህዶች ላይ ያሉትን ውጤቶች ግምት ውስጥ በማስገባት ቢያንስ ሦስት አስደሳች ጥያቄዎች ይነሳሉ፡- የንድፈ ሃሳቦች: (1) የኤሌትሪክ ኮንዳክሽን መስመራዊ ያልሆነ የመስክ ጥገኛ ምክንያት ምንድነው?
የሱፐርኮንዳክቲቭ ግኝት ከሁሉም በላይ ነው ብሩህ ክስተትበ conductivity ጥናቶች ውስጥ ኦርጋኒክ ጉዳይ. በ 1980 በአይሶስትራክቸራል ውህዶች ቤተሰብ ውስጥ Bechgaard, Jacobsen, Mortensen, Petersen እና Tsorap እና Jerom, Mazo, Ribot እና Bechgaard ለመጀመሪያ ጊዜ ታይቷል. አጠቃላይ ቀመር(TMTSF) 2Ar, እነሱም ብዙውን ጊዜ Bechgaard ጨው ይባላሉ. ጨው ClO4 ብቻ በ ላይ የላቀ ባህሪን ያሳያል የከባቢ አየር ግፊትእና ወሳኝ የሱፐርኮንዳክሽን ሽግግር ሙቀት Tc 1 ኪ.
ሱፐርኮንዳክቲቭ ከተገኘበት ጊዜ ጀምሮ, እድሎች ቴክኒካዊ አጠቃቀምይህ አስደናቂ ክስተት.
በሜርኩሪ ውስጥ ሱፐርኮንዳክቲቭነት ከተገኘ ብዙም ሳይቆይ ካሜርሊንግ-ኦን - ኔስ እና ተባባሪዎቹ እንደ እርሳስ እና ቆርቆሮ ያሉ ሌሎች ብረቶች ወደ ከፍተኛ ደረጃ መለወጥ እንደሚችሉ ማሳየት ችለዋል። በኋላ, የኢንዲየም, ጋሊየም እና ታሊየም እጅግ በጣም ጥሩ ባህሪያት ተገኝተዋል, እና በ 30 ዎቹ ዓመታት ውስጥ አዳዲስ ጥልቅ የማቀዝቀዣ ዘዴዎችን በማዘጋጀት, የሱፐርኮንዳክተሮች ብዛት በአሉሚኒየም, በዚንክ እና በሌሎች ንጥረ ነገሮች ተሞልቷል.
በጣም ብዙም ሳይቆይ የሱፐርኮንዳክቲቭ ግኝት, ናሙናን በማሞቅ ብቻ ሳይሆን በማግኔት መስክ ውስጥ በማስቀመጥ ሊጠፋ እንደሚችል ታወቀ.
የሱፐርኮንዳክሽን ግኝት እና አጽንዖት ሊሰጠው ይገባል ልዩ ንብረቶችየኳንተም ፈሳሾች በእውነቱ ላይ ጥርጣሬን አያመጡም። እውነተኛ ሂደቶችሁልጊዜ ወደ አንድ ዲግሪ ወይም ሌላ የማይመለስ.
ስለዚህ የዚህን ባህሪ በመረዳት ጥራት ያለው እድገት ከመታየቱ በፊት የሱፐር-ኮንዳክቲክስ ግኝት ግማሽ ምዕተ-አመት ፈጅቷል. አስገራሚ ክስተትእና የእሱ ወጥነት ያለው ጽንሰ-ሐሳብ ተፈጠረ.
እ.ኤ.አ. በ 1986 መገባደጃ ላይ በኬ ቤድኖሬትስ ከስዊዘርላንድ የላንታነም - ባሪየም - የመዳብ ኦክሲጅን ሴራሚክስ ከ 30 ኪ.ሜ በላይ በሆነ የሙቀት መጠን ግኝት ላይ ሪፖርት ታትሟል ።
አስፈላጊ ባህሪይ ንብረትሱፐርኮንዳክተር ነው ሙሉ በሙሉ መቅረትከሽግግር ሙቀት በታች ባለው የሙቀት መጠን መቋቋም Qc. በእርግጥ ይህ እጅግ በጣም ጥሩ ባህሪ ከተገኘ በኋላ ለረጅም ጊዜ ይታመን ነበር. ነገር ግን ከ 6C በታች ባለው የሙቀት መጠን ውስጥ ያለው ሱፐርኮንዳክተር ጥሩ መሪ ብቻ አይደለም-እንዲሁም ጥሩ ዲያግኔቲክ ነው ፣ ወይም በሌላ አነጋገር ፣ ውጫዊ መግነጢሳዊ መስክ በሚኖርበት ጊዜ እንኳን ፣ ውስጥ መጠኑ። መግነጢሳዊ ፍሰትሁልጊዜ ከዜሮ ጋር እኩል ነው. በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ የተቀመጠው ሱፐርኮንዳክተር ሲቀዘቅዝ, የኤሌክትሪክ መስመሮችየሱፐርኮንዳክሽን ሽግግር የሙቀት መጠን ካለፈ በኋላ ኢንዳክተሮች ከቁሳቁሱ ውስጥ ይገፋሉ.
የመጀመሪያው ንብረት በካሜርሊንግ ኦነስ ሄሊየምን ማጠጣት ከቻለ ከሶስት አመታት በኋላ የተገኘ ሲሆን ሁለተኛው ደግሞ ከፍተኛ ብቃት ከተገኘ ከ 30 አመታት በኋላ በካፒትሳ ተገኝቷል.
የሱፐርኮንዳክሽን ሽግግር ከፍተኛ ሙቀት በእንደዚህ አይነት ውስጥ ሊከሰት ይችላል የኬሚካል ውህዶች, ክፍሎቹ ዝቅተኛ ቲሲ ያላቸው ወይም ጨርሶ ሱፐርኮንዳክተሮች አይደሉም. ለምሳሌ ናይትሮጅን እና ካርቦን ሱፐርኮንዳክቲቭ የላቸውም, ንጹህ ቱንግስተን, ዚርኮኒየም እና ሞሊብዲነም Tk 1 K, እና ለ WC Tk - 10 K, ለ ZrN Tk 10 7 K, ለ MoC Tk - 14 3 ኪ. ፖሊመር (ኤስኤን) ማለት የሱፐርኮንዳክሽን ጥናት አዲስ ደረጃ መጀመሪያ ማለት ነው. በሽግግር ብረቶች ላይ የተመሰረቱ ውህዶች እና ውህዶች ከፍተኛው የሱፐርኮንዳክሽን መለኪያዎች አሏቸው.
ያለፉት ዓመታትጊዜ ነበሩ። ንቁ ሥራባየነው አካባቢ እና ወደፊትም የበለጠ እንቅስቃሴ ይጠበቃል። ልክ ከኮርኖፒያ ከተፈጠረ ከፍተኛ ጥበብኦርጋኒክ ኬሚስቶች, ውህዶች ከአዳዲስ ጋር የኤሌክትሪክ ባህሪያት. ከአንድ በላይ በሆኑ የአይአርኤስ ዓይነቶች ውስጥ የሱፐር-ኮንዳክቲቭነት ግኝት የሱፐር-ኮንዳክቲቭነት ዘዴን የመወሰን ተስፋን በከፍተኛ ሁኔታ አስፍቷል እና በዚህም ምክንያት ከብዙ ጋር ውህዶች ውህደት ከፍተኛ ሙቀትእጅግ የላቀ ሽግግር. እንደ ኳሲ-አንድ-ልኬት እና አራት-ሁለት-ልኬት ስርዓቶች የሚመስሉ ውህዶች ውህደት አሁን ማግኘት ለሚችሉ የቲዎሪስቶች ሰፊ የእንቅስቃሴ መስክ ከፍቷል። ትክክለኛ መፍትሄየማስተላለፊያ ችግሮች. ትልቅ ልኬትየማሽን ሞዴሊንግ (ሞዴሊንግ) አጠቃቀምን ተቀብሏል ፣ ይህም መሪ አዝማሚያ እየሆነ ነው ፣ ለምሳሌ ፣ በአሞርፎስ ጥናት ጠንካራ እቃዎች, የተሸካሚዎች እንቅስቃሴ የመጎተት ባህሪ ያለው. በትክክል በተገለጹ የሞገድ ርዝመቶች አጫጭር የጨረር ምቶች ለማግኘት የሚያስችል የሌዘር ቴክኖሎጂ ቀጣይ እድገት ልዩ የውስጥ ዘይቤዎችን ለማነሳሳት እና የእረፍት ጊዜያቸውን ለማጥናት አስችሏል ። ወጥ የሆነ የመስመሮች ስፋት ይለካሉ እና የማስፋት ዘዴዎች ተዘጋጅተዋል።
በመጀመሪያ ሲታይ የ K.P. Yakovlev ምስክርነት አንድ የማይካድ ነገርን የሚቃረን ይመስላል። ታሪካዊ እውነታበመጨረሻው አጭር መጣጥፍ በ P.N. Lebedev, በፊዚክስ ውስጥ እድገቶች በ 1911, ስለ ፕላኔታዊ አቶም ምንም ቃል የለም. ነገር ግን ነጥቡ ይህ ጽሑፍ ለሕዝብ የተፃፈ እና በአዲሱ የሩስያ ጋዜጣ እትም ላይ የታተመ, በ 11 ኛው ዓመት ውስጥ የማይከራከሩ እና ሊረዱት ለሚችሉ ስኬቶች ብቻ የተሰጠ ነው. ስለዚህ, ምንም እንኳን አንድ ሙሉ አንቀጽ ለካመርሊንግ-ኦንስ ክሪዮጅኒክ ላቦራቶሪ ሥራ ላይ ቢውልም የሱፐርኮንዳክቲቭ ግኝትን አልጠቀሰም. የፕላኔቶች አቶም የማይከራከሩ እና ለመረዳት ከሚቻሉ እውነቶች ምድብ ውስጥ አልገባም።
ተዛማጅ ታላቅ የመክፈቻተስፋው አስደናቂ ነው። ከዜሮ ጋር ቁሳቁሶችን መፍጠር የኤሌክትሪክ መከላከያርካሽ በሆነ ማቀዝቀዣ በመጠቀም በቀላሉ በሚጠበቀው የሙቀት መጠን ፈሳሽ ናይትሮጅን (77 ኪ) ቁጥርን ለመፍታት መንገድ ይከፍታል ተግባራዊ ችግሮች, እንደ የኃይል ማስተላለፍ ያለ ኪሳራ ወደ ረጅም ርቀትለሙቀት ገደቦች የማይጋለጡ ጥቃቅን የኮምፒዩተር የተቀናጁ ወረዳዎች መፈጠር እና መከሰት የባቡር ሀዲዶችባቡሮች በሱፐር-ኮንዳክሽን ማግኔቶች መስክ የሚንቀሳቀሱ, ማለትም. ፍሪክሽን የለሽ። ነገር ግን በጣም የሚያስደንቀው ነገር ሱፐር-ኮንዳክቲቭ ከተገኘ በኋላ በነበሩት 75 ዓመታት ውስጥ Tc ወደ 23 ኪ.ሜ ከፍ ብሏል ከዚያም በጥቂት ወራት ውስጥ ቲሲ በ 100 ኪ. በ የክፍል ሙቀት. እንዲህ ዓይነቱ ግኝት ይኖረዋል በጣም ጠንካራ ተጽዕኖበባህላችን ላይ ፣ ሊነፃፀር ፣ ምናልባትም ፣ ከትራንዚስተር ገጽታ ውጤቶች ጋር ብቻ።
ገፆች፡ 1
የመቆጣጠሪያው መቋቋም በሙቀት መጠን ይወሰናል. ብረቶች ሲሞቁ የመቋቋም አቅም ይጨምራል፤ ብረቶች ሲቀዘቅዙ የመቋቋም አቅም ይቀንሳል። የመቆጣጠሪያው ሙቀት ወደ ዜሮ ሲቃረብ, ሱፐርኮንዳክቲቭ የተባለ ክስተት ሊታይ ይችላል.
የግኝት ታሪክ
የሱፐር-ኮንዳክቲክስ ግኝት የኔዘርላንዱ የፊዚክስ ሊቅ ኤች.ካመርሊንግ-ኦነስ ነው. በፈሳሽ ሂሊየም ውስጥ ሜርኩሪን ቀዝቅዟል. መጀመሪያ ላይ ተቃውሞው ቀስ በቀስ እየቀነሰ ይሄዳል, ከዚያም አንድ የተወሰነ ደረጃ ላይ ሲደርስ የተወሰነ የሙቀት መጠንተቃውሞው በከፍተኛ ሁኔታ ወደ ዜሮ ወርዷል። ይህ ክስተት ሱፐርኮንዳክቲቭ ተብሎ ይጠራ ነበር.
ይሁን እንጂ የሱፐርኮንዳክቲቭነት ክስተትን ምንነት ማብራራት የቻሉት በ 1957 ብቻ ነው. የኳንተም ቲዎሪ. በትልቅ ማቅለል, ሱፐር-ኮንዳክሽን ሊገለጽ ይችላል በሚከተለው መንገድኤሌክትሮኖች በደረጃ አንድ ይሆናሉ እና ሳይጋጩ ይንቀሳቀሳሉ ክሪስታል ጥልፍልፍ. ይህ እንቅስቃሴ ከተራ ትርምስ የሙቀት እንቅስቃሴ ጋር በፍጹም አይመሳሰልም።
እ.ኤ.አ. በ 1986 ከዝቅተኛ የሙቀት መጠን ሱፐርኮንዳክቲቭ በተጨማሪ ተገኝቷል ከፍተኛ የሙቀት መጠን ከመጠን በላይ ቆጣቢነት. ተፈጠረ ውስብስብ ግንኙነቶችበ 100 ኪ.ሜ የሙቀት መጠን ውስጥ ወደ ሱፐርኮንዳክቲቭነት የሚገቡት.
የሱፐርኮንዳክተሮች ባህሪያት
- ወሳኝ የሙቀት መጠን አንድ ንጥረ ነገር ወደ ከፍተኛ ደረጃ የሚሄድበት የሙቀት መጠን ነው. የሱፐርኮንዳክቲቭ ክስተት የሚከሰተው በብረታ ብረት እና በአይሮቻቸው ውስጥ ነው በጣም ዝቅተኛ የሙቀት መጠኖች (በግምት 25 ኪ እና ከዚያ በታች)። የአንዳንድ ንጥረ ነገሮች ወሳኝ የሙቀት መጠንን የሚያመለክቱ የማጣቀሻ ሰንጠረዦች አሉ.
- በሱፐርኮንዳክቲቭነት ውስጥ ምንም ተቃውሞ ስለሌለ, ስለዚህ, ምንም ሙቀት ማመንጨት አይከሰትምበማስተላለፊያው ውስጥ ሲያልፍ የኤሌክትሪክ ፍሰት. ይህ የሱፐርኮንዳክተሮች ንብረት በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል.
- ለእያንዳንዱ ሱፐርኮንዳክተር አለ ወሳኝ እሴት amperage, ከመጠን በላይ ብቃቱን ሳይረብሽ በኮንዳክተር ውስጥ ሊደረስበት የሚችል. ይህ የሆነበት ምክንያት የአሁኑ ጊዜ ሲያልፍ በመሪው ዙሪያ መግነጢሳዊ መስክ ይፈጠራል. እና መግነጢሳዊ መስክ የሱፐርኮንዳክሽን ሁኔታን ያጠፋል. ስለዚህ, ሱፐርኮንዳክተሮች በዘፈቀደ ጠንካራ መግነጢሳዊ መስክ ለማምረት ጥቅም ላይ ሊውሉ አይችሉም.
- ጉልበት በሱፐርኮንዳክተር ውስጥ ሲያልፍ ምንም ማጣት የለም.ከምርምር ዘርፎች አንዱ ዘመናዊ የፊዚክስ ሊቃውንት, በክፍል ሙቀት ውስጥ እጅግ በጣም ጥሩ የሆኑ ቁሳቁሶችን መፍጠር ነው. ይህ ችግር ሊፈታ የሚችል ከሆነ በጣም አስፈላጊ ከሆኑት ውስጥ አንዱ ነው ቴክኒካዊ ችግሮች- ያለምንም ኪሳራ በሽቦዎች የኃይል ማስተላለፍ።
ተስፋዎች
ከፍተኛ የሙቀት መጠን ከመጠን በላይ ቆጣቢነት- ይህ በጣም ተስፋ ሰጭ የምርምር ቦታ ነው ፣ እሱም ወደ አዲስ ሊያመራ ይችላል። የቴክኒክ አብዮትበኤሌክትሮኒክስ፣ በኤሌክትሪካል ምህንድስና እና በሬዲዮ ምህንድስና። በዚህ አካባቢ ባለው የቅርብ ጊዜ መረጃ መሰረት, ከፍተኛው ወሳኝ የሙቀት መጠንየተገኘው ልዕለ ባህሪ 166 ኪ.
በክፍል ሙቀት ውስጥ ከመጠን በላይ የሚሠሩ ቁሳቁሶችን ለማግኘት ቀስ በቀስ እየተቃረብን ነው። ይህ በቴክኖሎጂ ዓለም ውስጥ ትልቅ ግኝት ይሆናል. ኤሌክትሪክ ወደ ማንኛውም ርቀት ያለ ኪሳራ ሊተላለፍ ይችላል.
የመቆጣጠሪያው አተሞች የተዘበራረቀ እንቅስቃሴ የኤሌክትሪክ ጅረት ማለፍን ይከለክላል። የሙቀት መጠንን በመቀነስ የመቆጣጠሪያው መቋቋም ይቀንሳል. የመቆጣጠሪያው የሙቀት መጠን የበለጠ እየቀነሰ ሲሄድ, የመቋቋም አቅም ሙሉ በሙሉ መቀነስ እና የሱፐርኮንዳክቲቭ ክስተት ይታያል.
በተወሰነ የሙቀት መጠን (ወደ 0 oK ቅርብ) የመቆጣጠሪያው የመቋቋም አቅም ወደ ዜሮ በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል. ይህ ክስተት ሱፐርኮንዳክቲቭ ይባላል. ሆኖም ፣ በሱፐርኮንዳክተሮች ውስጥ ሌላ ክስተትም ይታያል - የ Meissner ውጤት። እጅግ የላቀ የግዛት ኤግዚቢሽን ውስጥ ያሉ መሪዎች ያልተለመደ ንብረት. መግነጢሳዊው መስክ ከሱፐርኮንዳክተር መጠን ሙሉ በሙሉ ተፈናቅሏል.
በሱፐርኮንዳክተር የመግነጢሳዊ መስክ መፈናቀል.
እጅግ በጣም ጥሩ በሆነ ሁኔታ ውስጥ ያለ መሪ ፣ ከተገቢው መሪ በተቃራኒ ፣ እንደ ዲያማግኔቲክ ቁሳቁስ ይሠራል። ውጫዊው መግነጢሳዊ መስክ ከሱፐርኮንዳክተሩ መጠን ተፈናቅሏል. ከዚያም ማግኔትን በሱፐርኮንዳክተር ላይ ካስቀመጡት ማግኔቱ በአየር ላይ ይንጠለጠላል.
የዚህ ተጽእኖ መከሰት አንድ ሱፐርኮንዳክተር ወደ መግነጢሳዊ መስክ ሲገባ, የኢዲ ኢንዳክሽን ሞገዶች በእሱ ውስጥ ይነሳሉ, መግነጢሳዊ መስክ ውጫዊውን መስክ ሙሉ በሙሉ (እንደ ማንኛውም ዲያግኔቲክ ማቴሪያል) ማካካሻ ነው. ነገር ግን የተፈጠረ መግነጢሳዊ መስክ ራሱ ኢዲ ሞገዶችን ይፈጥራል, አቅጣጫቸው ከአቅጣጫ ሞገዶች በተቃራኒ እና በመጠን እኩል ነው. በውጤቱም, በሱፐርኮንዳክተሩ መጠን ውስጥ ምንም መግነጢሳዊ መስክ ወይም ጅረት የለም. የሱፐርኮንዳክተሩ መጠን በቀጭኑ የቅርቡ ሽፋን - የቆዳ ሽፋን - ወደ ውፍረቱ (ከ10-7-10-8 ሜትር) መግነጢሳዊ መስክ ዘልቆ የሚገባበት እና ማካካሻው ይከሰታል.
ሀ- በማንኛውም የሙቀት መጠን (1) ዜሮ ያልሆነ መከላከያ ያለው መደበኛ መሪ ወደ መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ ይገባል ። በህጉ መሰረት ኤሌክትሮማግኔቲክ ማነሳሳትየመግነጢሳዊ መስክን ወደ ብረት (2) ውስጥ መግባቱን የሚቃወሙ ሞገዶች ይነሳሉ. ነገር ግን, ተቃውሞው ዜሮ ካልሆነ, በፍጥነት ይበሰብሳሉ. መግነጢሳዊ መስኩ ወደ መደበኛው ብረት ናሙና ውስጥ ዘልቆ የሚገባ እና አንድ ዓይነት ነው (3)።
ለ- ከ መደበኛ ሁኔታበላይ ባለው የሙቀት መጠን ቲ c ሁለት መንገዶች አሉ በመጀመሪያ: የሙቀት መጠኑ ሲቀንስ, ናሙናው ወደ ሱፐር ኮንዳክሽን ሁኔታ ይሄዳል, ከዚያም መግነጢሳዊ መስክ ሊተገበር ይችላል, ይህም ከናሙናው ውስጥ ይገፋል. ሁለተኛ፡ በመጀመሪያ ወደ ናሙናው ውስጥ የሚገባውን መግነጢሳዊ መስክ ይተግብሩ እና ከዚያም የሙቀት መጠኑን ይቀንሱ, ከዚያም በሽግግሩ ወቅት መስኩ ይገፋል. መግነጢሳዊ መስኩን ማጥፋት ተመሳሳይ ምስል ይሰጣል;
ቪ- ምንም የ Meissner ውጤት ከሌለ ፣ ተቆጣጣሪው ያለ ተቃውሞ የተለየ ባህሪ ይኖረዋል። በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ ያለ ተቃውሞ ወደ አንድ ሁኔታ ሲሸጋገር መግነጢሳዊ መስክን ይይዛል እና ውጫዊው መግነጢሳዊ መስክ በሚወገድበት ጊዜ እንኳን ያቆየዋል። የሙቀት መጠኑን በመጨመር ብቻ እንዲህ ዓይነቱን ማግኔትን ማበላሸት ይቻላል. ይህ ባህሪ ግን በሙከራ አልታየም።