Сверхпроводники
Сверхпроводник в 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 |
[править] 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.
[править] Свойства сверхпроводников
[править] 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.
[править] Эффект Мейсснера
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.
[править] 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  , К |
Критическое поле  , Тл |
Год опубликования обнаружения сверхпроводимости |
|---|---|---|---|
| Сверхпроводники 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 | 0,2в0,4[4] | >60[4] | |
| MgB2 | 39 | ? | 2001 |
[править] См. также
[править] Примечания
- в‘ 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. в 2010. в Т. 5. в С. 261в265.
- в‘ 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.
- в‘ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 В. Л. Гинзбург, Е. А. Андрюшин Глава 1. Открытие сверхпроводимости // Сверхпроводимость. в 2-е издание, переработанное и дополненное. в Альфа-М, 2006. в 112 с. в 3000 экз. в ISBN 5-98281-088-6
- в‘ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Сверхпроводники в статья из Большой советской энциклопедии
- в‘ Физики представили теорию полуторной сверхпроводимости
