Superledere er materialer, der lede elektricitet uden modstand . Opdaget i 1911 , var det ikke indtil 1957 , at en acceptabel forklaring på deres mærkelige opførsel blev tilbudt . Selv da det tog yderligere 30 år til superledere , der udfører på over flydende nitrogen temperatur , 77 grader Kelvin , at blive fundet. Fysikere mener nu superledere kan findes denne adfærd ved stuetemperatur. Bestræbelserne på at opnå stuetemperatur superledning er i gang og kræver en konstant revision af superledende koncepter og ideer . Vigtige Karakteristik af Superledere
p mest observerbare karakteristisk for en superleder er fuldstændigt tab af målelig modstand ved en temperatur kaldes overgangen temperatur særlige superleder . Superledere tillader heller ikke magnetiske felter til at trænge dem. Dette fører til deres afskrække feltet , et fænomen kaldet Meisner effekt. Som et resultat superledere svæve over en magnet . Det bliver nu brugt som en meget simpel test for en superleder .
BCS Theory
Leon Cooper, en fysiker , beregnet , at elektroner, der normalt frastøder hinanden tiltrækker hver anden i et superledende state.Such elektron par kaldes Cooper par . Da Cooper par bevæger sig i harmoni i et miljø med fononer - gittermaster vibrationer af materialer - det fører til friktionsfri korreleret bevægelse af elektroner kaldes superledning . Disse begreber og ideer er udviklet af en trio af John Bardeen , Leon Cooper og John Schrieffer . Det kaldes BCS teorien . Den forklarede superledning i form af kvantemekanikken og de tre mænd fik Nobelprisen i fysik i 1972.
The Coming af høj temperatur Superledere
lang tid den højeste overgang temperaturen hang ved 23 grader Kelvin . Derefter i 1986 John Bednorz og Alex Muller, to fysikere i Schweiz, doteret nogle keramisk isoleringsmateriale - lanthan kobberoxid - med metallet barium og det nye materiale blev en superleder ved 30 grader Kelvin . Andre, såsom Paul Chu , forbedret på denne indsats for at få endnu højere overgangstemperaturer , op til 164 Kelvin i 1990 . Bednorz og Muller delte 1987 Nobelprisen i fysik.
Ferromagnetiske Superledere
Ferromagnetism og superledning blev set som antagonistiske fænomener. Begyndelsen af det 21. århundrede oplevede en drastisk revision af denne idé. Nye superledere blev opdaget , at co- eksisterede med ferromagnetism . Jern er en velkendt ferromagnetisk element . I 2008 blev jern -baserede superledere med høj overgang temperaturer op til 55 grader Kelvin , opdaget. Mange fysikere mener nu elektron spin bidrager til superledning ligesom elektron ladning. Den nøjagtige bidrag hver især er endnu ikke fastlagt .
Vejen til stuetemperatur Superconductivity
øjeblikket kendte superledere arbejder på omkring 77 grader Kelvin selvom nogle materialer nå 164 Kelvin. Udfordringen er at producere superledere , der arbejder på 300 grader Kelvin , stuetemperatur. Mange fysikere mener nu det er opnåeligt . Konferencer har været afholdt , papirer og nye ideer foreslået og præsenteres på , hvordan man opnår stuetemperatur superledning . Men området stadig venter et acceptable materialer specifik teori . En sådan teori vil vise vejen til at opdage superledere ved design snarere end ved serendipity . Teorien er også forpligtet til at forklare og ensrette superledning opdagelser siden BCS . Det bør også være i stand til at forudsige nye højtemperatur superledere , herunder rum - temperatur superledere .
