Выполнил Яговкин Олег У04-03. Введение «Величайшим триумфом человеческого гения является то, что человек способен понять вещи, которые он уже не в силах. - презентация

1 Выполнил Яговкин Олег У04-03

2 Введение «Величайшим триумфом человеческого гения является то, что человек способен понять вещи, которые он уже не в силах вообразить». Л. Д. Ландау

3 Определение Сверхпроводимость свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими температуры ниже определённого значения.

4 Краткая история развития сверхпроводников Первооткрыватель сверхпроводимости Камерлин- Оннес Авторы наиболее популярной модели сверхпроводимости (БКШ) – Джон Бардин, Леон Куппер, Джон Шриффер Родоначальники ВТСП. Лауреаты Нобелевской премии Алекс Мюллер и Георг Беднорц

5 Нулевое электрическое сопротивление Свойства сверхпроводников Электрические кабели для ускорителей в CERN: сверху обычные кабели для Большого электрон-позитронного коллайдера; внизу сверхпроводящие для Большого адронного коллайдера.

6 Фазовый переход в сверхпроводящее состояние Характер изменения теплоемкости (cv, синий график) и удельного сопротивления (ρ, зеленый), при фазовом переходе в сверхпроводящее состояние.

7 Сверхпроводники I и II рода Фазовая диаграмма для сверхпроводников 1-го и 2-го рода

8 Эффект Мейснера Схема Эффекта Мейснера. Показаны линии магнитного поля и их вытеснение из сверхпроводника, находящегося ниже своей критической температуры.

9 Эффект Мейснера Эффект Мейснера чаще всего иллюстрируется вот такой «левитацией» сверхпроводника в магнитном поле.

10

11 Эффект Литтла - Паркса В 1962 году учёными Литтлом и Парксом было обнаружено, что температура перехода тонкостенного цилиндра малого радиуса в сверхпроводящее состояние периодически (с периодом равным кванту потока) зависит от величины магнитного потока

12 Изотопический эффект у сверхпроводников заключается в том, что температуры Тс обратно пропорциональны квадратным корням из атомных масс изотопов одного и того же сверхпроводящего металла.

13 Момент Лондона Вращающийся сверхпроводник генерирует магнитное поле, точно выровненное с осью вращения, возникающий магнитный момент получил название «момент Лондона». Он применялся, в частности, в научном спутнике «Gravity Probe B».

14 Магнитно – вихревая теория Когда сверхпроводник попадает в магнитное поле, это поле проникает в него в виде тонких потоков, называемых вихрями. Вокруг каждого такого вихря возникают электрические токи. Эти вихри тиражируют себя и рассеиваются, когда температура материала возрастает. Когда сверхпроводник попадает в магнитное поле, это поле проникает в него в виде тонких потоков, называемых вихрями. Вокруг каждого такого вихря возникают электрические токи. Эти вихри тиражируют себя и рассеиваются, когда температура материала возрастает.

15 Квантово – механическая теория (теория БКШ) Ключевым фактором повышения критической температуры перехода в сверхпроводящее состояние в теории БКШ является энергия связи куперовских пар. Однако в высокотемпературных купратных сверхпроводниках рост энергии связи не приводит к росту температуры перехода из- за электронов, «застрявших в пробках» вблизи атомов меди.

16 Применение сверхпроводников ВТСП кабель Сравнение 3х3 сборки кабельного блока подземной распределительной сети из медного кабеля с одноканальным кабельным блоком ВТСП кабеля на 13 кВ при одинаковой передаваемой мощности в 69 МВА

17 Применение сверхпроводников Генераторы переменного тока В 2005 г был успешно испытан ВТСП синхронный электро- двигатель мощностью 400 кВт

18 Применение сверхпроводников ВТСП-кабели (основные проекты)

19 Применение сверхпроводников Сверхпроводящие магниты Магнитно-резонансный томограф на основе использования сверхпроводящего магнита с напряженностью поля 1.5 Тл. Дата изготовления – 2003г.

20 Применение сверхпроводников В недалеком будущем сверхпроводимость станет одной из базовых составляющих технического прогресса во многих секторах экономики, и будет играть важную роль в нашей повседневной жизни

21