- Сверхпроводник
-
Сверхпроводник — материал, который при определенных условиях приобретает сверхпроводящие свойства. Это достигается понижением температуры до Tc, при которой сопротивление материала понижается до нуля. В настоящее время проводятся исследования в области сверхпроводимости для того, чтобы повысить температуру перехода в сверхпроводящее состояние до комнатной.
Содержание
История
В 1911 году голландский физик Камерлинг-Оннес обнаружил, что при охлаждении ртути в жидком гелии её сопротивление сначала меняется постепенно, а затем при температуре 4,2 К резко падает до нуля.
Сверхпроводник наименьшего размера был создан в 2010 году на основе органического сверхпроводника (BETS)2GaCl4[1][2], где аббревиатура BETS означает бисэтилендитиотетраселенафульвален. Созданный сверхпроводник состоит всего из четырёх пар молекул этого вещества при общей длине образца порядка 3,76 нм.
Свойства сверхпроводников
Фазовый переход в сверхпроводящее состояние
Переход вещества в сверхпроводящее состояние сопровождается изменением его тепловых свойств. Однако, это изменение зависит от рода рассматриваемых сверхпроводников. Так, для сверхпроводников Ι рода в отсутствие магнитного поля теплота перехода (поглощения или выделения) из сверхпроводящего состояния в обычное равна нулю, а следовательно терпит скачок теплоёмкость, что характерно для фазового перехода ΙΙ рода.
Эффект Мейснера
Даже более важным свойством сверхпроводника, чем нулевое электрическое сопротивление, является так называемый эффект Мейсснера, заключающийся в выталкивании сверхпроводником магнитного потока . Из этого экспериментального наблюдения делается вывод о существовании незатухающих токов внутри сверхпроводника, которые создают внутреннее магнитное поле, противоположно направленное внешнему, приложенному магнитному полю и компенсирующее его.
Таблица сверхпроводников
Ниже представлена таблица, в которой перечислены некоторые сверхпроводники и характерные значения критической температуры и предельного магнитного поля для них.
Название материала Критическая
температура
, ККритическое
поле
, ТлГод опубликования
обнаружения
сверхпроводимостиСверхпроводники I рода Pb (свинец) 7,26[3] 0,08[4] 1913[3] Sn (олово) 3,69[3] 0,031[4] 1913[3] Ta (тантал) 4,38[3] 0,083[4] 1928[3] Al (алюминий) 1,18[3] 0,01[4] 1933[3] Zn (цинк) 0,88[4] 0,0053[4] W (вольфрам) 0,01[4] 0,0001[4] Nb (ниобий) 9,20[3] 0,4[4] 1930[3] Сверхпроводники 1.5 рода Ведутся поиски по теоретической модели[5] Сверхпроводники II рода V3Ga 14,5[4] >35[4] Nb3Sn 18,0[4] >25[4] (Nb3Al)4Ge 20,0[4] Nb3Ge 23[4] GeTe 0,17[4] 0,013[4] SrTiO3 0,2—0,4[4] >60[4] MgB2 39 ? 2001 См. также
Примечания
- ↑ K. Clark, A. Hassanien, S. Khan, K.-F. Braun, H. Tanaka and S.-W. Hla Superconductivity in just four pairs of (BETS)2GaCl4 molecules (англ.) // Nature Nanotechnology. — 2010. — Т. 5. — С. 261—265.
- ↑ Юрий Ерин Создан сверхпроводник, состоящий всего из 8 молекул вещества (рус.). Элементы.ру (19 апреля 2010). Архивировано из первоисточника 26 августа 2011. Проверено 19 апреля 2010.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 В. Л. Гинзбург, Е. А. Андрюшин Глава 1. Открытие сверхпроводимости // Сверхпроводимость. — 2-е издание, переработанное и дополненное. — Альфа-М, 2006. — 112 с. — 3000 экз. — ISBN 5-98281-088-6
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Сверхпроводник — статья из Большой советской энциклопедии
- ↑ Физики представили теорию полуторной сверхпроводимости
Материалы по электропроводным свойствам Диэлектрик • Полупроводник • Проводник • Сверхпроводник
Категории:- Сверхпроводимость
- Коллективные явления в конденсированных средах
- Агрегатные состояния
- Материалы
Wikimedia Foundation. 2010.