Има два вида материали като метали, както и изолатори. Металите позволяват потока на електроните и носят електрически заряд със себе си като сребро, мед и т.н., докато изолаторите задържат електрони и те няма да позволят потока на електрони като дърво, каучук и др. През 20-ти век са разработени нови лабораторни методи от физиците да охлаждат материалите до нулева температура. Той започна да разследва някои елементи, за да разбере как електричество ще се променят при такива условия като олово и живак, тъй като те провеждат електричество при определена температура без съпротивление. Те са открили същото поведение в няколко съединения като от керамика до въглеродни нанотръби. Тази статия разглежда общ преглед на свръхпроводника.

Какво е свръхпроводник?

Определение: Материал, който може да провежда електричество без съпротивление, е известен като свръхпроводник. В повечето случаи в някои материали като съединения иначе металните елементи предлагат известна степен на устойчивост при стайна температура, въпреки че те предлагат ниска устойчивост при температура се нарича неговата критична температура.

свръхпроводник

Електронният поток от атом към атом често се извършва с помощта на определени материали, след като достигне критичната температура, поради което материалът може да се нарече свръхпроводим материал. Те се използват в много области като магнитен резонанс и медицинска наука. Повечето от наличните на пазара материали не са свръхпроводими. Така че те трябва да са в много ниско енергийно състояние, за да се превърнат в свръхпроводими. Настоящите изследвания се фокусират върху разработването на съединения, които да се превърнат в свръхпроводими при високи температури.

Видове свръхпроводници

Свръхпроводниците се класифицират в два типа, а именно тип I и тип II.

видове свръхпроводници

Свръхпроводник тип I

Този вид свръхпроводник включва основни проводими части и те се използват в различни области от електрическо окабеляване до микрочипове на компютъра. Този тип свръхпроводници губят свръхпроводимостта си много просто, когато се поставят в магнитното поле при критичното магнитно поле (Hc). След това ще стане като диригент. Тези видове полупроводници се наричат и меки свръхпроводници поради причината за загуба на свръхпроводимост. Тези свръхпроводници се подчиняват напълно на ефекта на Майснер. The примери за свръхпроводник са цинк и алуминий.

Свръхпроводник тип II

Този вид свръхпроводник ще загуби свръхпроводимостта си бавно, но не просто така, както е разположен във външното магнитно поле. Когато наблюдаваме графичното представяне между намагнитването спрямо магнитното поле, когато полупроводникът от втори тип е поставен в магнитно поле, той бавно ще загуби свръхпроводимостта си.

“какъв тип usb портове и конектори се използват за свързване с компютър? ”

Този вид полупроводници ще започнат да губят свръхпроводимостта си при по-малко значимото магнитно поле и напълно да намаляват свръхпроводимостта си при по-високото критично магнитно поле. Състоянието между по-малкото критично магнитно поле и по-високото критично магнитно поле се нарича междинно състояние, иначе вихрово състояние.

Този тип полупроводници също се наричат твърди свръхпроводници поради причината, поради която те губят свръхпроводимостта бавно, но не просто. Тези полупроводници ще се подчиняват на ефекта на Майснер, но не напълно. Най-добрите примери за това са NbN и Babi3. Тези свръхпроводници са приложими за свръхпроводящи магнити със силно поле.

Материали за свръхпроводимост

Знаем, че има много налични материали, при които някои от тях ще бъдат свръхпроводими. С изключение на живака, оригиналните свръхпроводници са метали, полупроводници и др. Всеки различен материал ще се превърне в свръхпроводник при малко разнообразна температура

Основният проблем при използването на повечето от тези материали е, че те ще се свръхпроводят при няколко градуса на пълна нула. Това означава, че всяка полза, която постигате от липсата на съпротива, почти сигурно губите, включително да ги охладите на основното място.

Електроцентралата, която получава електричество до дома ви надолу след свръхпроводящи проводници, ще шуми брилянтно. Така че ще спести огромни количества изтощена енергия. Ако обаче искате да охладите огромни части и всички предавателни проводници в завода до нула, вероятно ще загубите повече енергия.

Свойства на свръхпроводника

Свръхпроводящите материали показват някои невероятни свойства, които са от съществено значение за съвременните технологии. Изследванията на тези свойства все още продължават да разпознават и използват тези свойства в различни области, изброени по-долу.

Безкрайна проводимост / нулево електрическо съпротивление
Ефект на Майснер
Преходна температура / критична температура
Джоузефсънски течения
Критичен ток
Постоянни течения

Безкрайна проводимост / нулево електрическо съпротивление

В свръхпроводящо състояние свръхпроводящият материал илюстрира нулевото електрическо съпротивление. Когато материалът се охлади под температурата на преход, тогава неговото съпротивление ще се намали до нула внезапно. Например, Меркурий показва нулево съпротивление под 4k.

Ефект на Майснер

Когато свръхпроводникът се охлади под критичната температура, той не позволява магнитното поле да премине в него. Тази поява в свръхпроводниците е известна като ефектът на Майснер.

Преходна температура

Тази температура е известна още като критична температура. Когато критичната температура на свръхпроводящ материал променя проводимото състояние от нормално на свръхпроводящо.

Джоузефсън Ток

Ако двата свръхпроводника са разделени с помощта на тънък филм в изолационен материал, тогава той образува преход с ниско съпротивление, за да открие електроните с медна двойка. Той може да тунелира от едната повърхност на кръстовището към другата повърхност. Така че токът, дължащ се на потока от купърни двойки, е известен като ток Джоузефсън.

Критичен ток

Когато токът, подаван през a шофьор при условие на свръхпроводимост, тогава може да се развие магнитно поле. Ако текущият поток се увеличи над определена скорост, тогава магнитното поле може да бъде усилено, което е еквивалентно на критичната стойност на проводника, при която това се връща в обичайното си състояние. Потокът на текущата стойност е известен като критичен ток.

Постоянни течения

Ако свръхпроводниковият пръстен е подреден в магнитно поле над критичната му температура, в момента охлаждайте пръстена на свръхпроводника под неговата критична температура. Ако премахнем това поле, тогава потокът на ток може да бъде индуциран в пръстена поради неговата самоиндукция. От закона на Ленц индуцираният ток се противопоставя на промяната в потока, който тече през пръстена. Когато пръстенът е поставен в свръхпроводящо състояние, тогава потокът на тока ще бъде индуциран да продължи потока на тока се нарича постоянен ток. Този ток генерира магнитен поток, за да накара потока да тече през постоянния пръстен.

“кое от следните не е пример за мрежов възел? ”

Разлика между полупроводник и свръхпроводник

Разликата между полупроводник и свръхпроводник е обсъдена по-долу.

Полупроводник	Свръхпроводник
Съпротивлението на полупроводника е крайно	Съпротивлението на свръхпроводника е нулево електрическо съпротивление
При това отблъскването на електроните води до крайно съпротивление.	При това привличането на електрони води до загуба на съпротивление
Свръхпроводниците не показват съвършен диамагнетизъм	Свръхпроводниците показват перфектен диамагнетизъм
Енергийната междина на свръхпроводника е от порядъка на няколко eV.	Енергийната междина на свръхпроводниците е от порядъка на 10 ^ -4 eV.
Квантуването на потока в свръхпроводниците е 2е единици.	Единицата на свръхпроводника е д.

Приложения на супер диригент

Приложенията на свръхпроводниците включват следното.

Те се използват в генератори, ускорители на частици, транспорт, електрически двигатели , компютърни, медицински, предаване на мощност и т.н.
Свръхпроводници, използвани главно за създаване на мощни електромагнити в ЯМР скенери. Така че те се използват за разделяне. Те могат да се използват и за разделяне на магнитни и немагнитни материали
Този проводник се използва за предаване на мощност на големи разстояния
Използва се в памет или елементи за съхранение.

Често задавани въпроси

1). Защо свръхпроводниците трябва да са студени?

Обменът на енергия ще направи материала по-горещ. Така че, като се направи полупроводникът студен, е необходимо по-малко количество енергия, за да се чукат електроните приблизително.

2). Златото супер свръхпроводник ли е?

Най-добрите проводници при стайна температура са златото, медта и среброто изобщо не се превръщат в свръхпроводящи.

3). Възможен ли е свръхпроводник със стайна температура?

Свръхпроводник със стайна температура може да покаже свръхпроводимост при температури около 77 градуса по Фаренхайт

“полупроводници p-тип и n-тип ”

4). Защо в свръхпроводниците няма съпротивление?

В свръхпроводник, електрическо съпротивление неочаквано пада до нула поради вибрациите и недостатъците на атомите, трябва да предизвика съпротивление в материала, докато електроните пътуват през него

5). Защо свръхпроводникът е перфектен диамагнетик?

Когато свръхпроводящият материал се задържа в магнитно поле, той изтласква магнитния поток от тялото си. Когато се охлажда под критичната температура, той показва идеален диамагнетизъм.

По този начин всичко е свързано с преглед на свръхпроводника. Свръхпроводникът може да провежда електричество, в противен случай прехвърля електрони от един атом в друг без съпротивление. Ето въпрос към вас, какви са примерите за свръхпроводник?
.