Сверхпроводимость металлов и сплавов У многих металлов и сплавов при температурах, близких с T=0 К, наблюдается резкое уменьшение удельного сопротивления. - презентация

1 Сверхпроводимость металлов и сплавов У многих металлов и сплавов при температурах, близких с T=0 К, наблюдается резкое уменьшение удельного сопротивления – это явление называется сверхпроводимостью металлов. У многих металлов и сплавов при температурах, близких с T=0 К, наблюдается резкое уменьшение удельного сопротивления – это явление называется сверхпроводимостью металлов. Оно было обнаружено голландским физиком Х.Камерлингом – Онессом в 1911 году у ртути ( Т кр =4,2 о К ). Т P 0

2 Общие сведения Свойством сверхпроводимости обладают около половины металлов и несколько сотен сплавов. Свойством сверхпроводимости обладают около половины металлов и несколько сотен сплавов. Сверхпроводящие свойства зависят от типа кристаллической структуры Изменение её может перевести вещество из обычного в сверхпроводящее состояние. Сверхпроводящие свойства зависят от типа кристаллической структуры. Изменение её может перевести вещество из обычного в сверхпроводящее состояние. Критические температуры изотопов элементов, переходящих в сверхпроводящее состояние, связаны с массами изотопов соотношением: Критические температуры изотопов элементов, переходящих в сверхпроводящее состояние, связаны с массами изотопов соотношением: Т э (М э ) 1/2 = const (изотопический эффект) Т э (М э ) 1/2 = const (изотопический эффект) Сильное магнитное поле разрушает эффект сверхпроводимости. Следовательно, при помещении в магнитное поле свойство сверхпроводимости может исчезнуть.

3 Реакция на примеси Введение примеси в сверхпроводник уменьшает резкость перехода в сверхпроводящее состояние. Введение примеси в сверхпроводник уменьшает резкость перехода в сверхпроводящее состояние. В нормальных металлах ток исчезает примерно через с. В сверхпроводнике ток, может циркулировать годами (теоретически 105 лет!). В нормальных металлах ток исчезает примерно через с. В сверхпроводнике ток, может циркулировать годами (теоретически 105 лет!).

4 Физическая природа сверхпроводимости Явление сверхпроводимости можно понять и обосновать только с помощью квантовых представлений Явление сверхпроводимости можно понять и обосновать только с помощью квантовых представлений Они были представлены в 1957 году американскими учеными Дж.Бардиным, Л.Купером, Дж.Шриффером и советским академиком Н.Н. Боголюбовым. В 1986 году была открыта высокотемпературная сверхпроводимость соединений лантана, бария и др. элементов (Т= К - это температура кипения жидкого азота).

5 Применение сверхпроводимости 1.Сооружаются мощные электромагниты со сверхпроводящей обмоткой, которые создают магнитное поле без затрат электроэнергии на длительном интервале времени, т.к. выделения теплоты не происходит. 2.Сверхпроводящие магниты используются в ускорителях элементарных частиц, магнитогидродинамических игенераторах, преобразующих энергию струи раскаленного ионизированного газа, движущегося в магнитном поле, в электрическую энергию. 3.Высокотемпературная сверхпроводимость в недалеком будущем приведет к технической революции в радиоэлектронике, радиотехнике. 4. Если удастся создать сверхпроводники при комнатной температуре, то генераторы и электродвигатели станут исключительно компактны и передавать электроэнергию будет возможно на большие расстояния без потерь.