Сверхпроводимость

1.

Сверхпроводимос
ть
Выполнила: Краскова
Анастасия А.
студентка группы 5Б13
Преподаватель: Постникова
Е.И. Кандидат к.п.н., доцент

2.

Явление сверхпроводимости
Сверхпроводимость – свойство
некоторых материалов обладать
абсолютно нулевым электрическим
сопротивлением при достижении ими
температуры ниже определённого значения
(т.н. критической температуры).
Сверхпроводимостью обладают
металлы и их сплавы, полупроводники, а
также керамические материалы и иные
вещества. Существуют даже
сверхпроводящие сплавы и материалы, у
которых один из элементов или все
элементы, входящих в его состав, могут и
не быть сверхпроводниками. Например,
сероводород, сплавы ртути с золотом и
оловом.

3.

Сверхпроводимость как явление сопровождается несколькими
эффектами. Определяющее значение имеют два из них: исчезновение
электрического сопротивления и выталкивание магнитного потока
(поля) из его объема. Поэтому важнейшее значение приобретает не
только критический ток, но и критическое магнитное поле –
определенное значение напряженности магнитного поля, по
достижении которого сверхпроводник теряет свойство
сверхпроводимости.

4.

Открытие
сверхпроводимости
Явление сверхпроводимости впервые
открыл в 1911 г. голландский физик Хейке
Камерлинг-Оннес, исследуя зависимость
электрического сопротивления металлов от
температуры.
Сверхнизкими температурами он начал
интересоваться ещё в 1893 г., когда он
создал криогенную лабораторию.
В 1908 г. ему удалось получить жидкий
гелий.
Охлаждая с его помощью металлическую
ртуть, он с удивлением обнаружил, что при
температуре, близкой к абсолютному нулю
(4,15 К), электрическое сопротивление (р)
ртути скачком падает до нуля.

5.

Одним
из
главных
отличий
сверхпроводников от идеальных
проводников является эффект
Мейснера, открытый в 1933 году,
т.е.
полное
вытеснение магнитного поля из
материала
при
переходе
в
сверхпроводящее
состояние.
Впервые явление наблюдалось
в 1933 году немецкими физиками
Мейснером и Оксенфельдом

6.

Классификация, типы и виды
сверхпроводников
По критической температуре сверхпроводники
разделяются на низкотемпературные, если
критическая температура ниже 77 K (-196 оС), и
высокотемпературные.
Температурой разделения является
температура кипения азота, которая составляет
77,4 K (-195,75 °C).
Данное деление имеет практическое значение.
В первом случае охлаждение производится
жидким или газообразным гелием, а во втором
случае – более дешевым жидким или
газообразным азотом.
По материалу
сверхпроводники
подразделяются чистые
элементы, сплавы, керамику,
сверхпроводники на основе
железа, органические
сверхпроводники и прочие.

7.

Сверхпроводимость металлов и сплавов
У многих металлов и
сплавов при
температурах,
близких с T=0 К,
наблюдается резкое
уменьшение
удельного
сопротивления – это
явление называется
сверхпроводимость
ю металлов.
p
0
Т

8.

Гроб Мухаммеда — опыт, демонстрирующий
этот эффект в сверхпроводниках.
По преданию, гроб с телом пророка
Магомета висел в пространстве без всякой
поддержки, поэтому этот опыт называют
экспериментом с «магометовым гробом».

9.

Отталкиваясь от неподвижного сверхпроводника,
магнит всплывает сам и продолжает парить до тех
пор, пока внешние условия не выведут
сверхпроводник из сверхпроводящей фазы. В
результате этого эффекта магнит,
приближающийся к сверхпроводнику, «увидит»
магнит обратной полярности точно такого же
размера, что и вызывает левитацию.

10.

Применение
Низкотемпературные сверхпроводники остаются незаменимыми
при создании магнитов в таком научно-исследовательском
оборудовании, как ускорители частиц и установки
термоядерного синтеза.
• в мощных генераторах тока и электродвигателях

11.

• в электрических кабелях и линиях электропередач
(ЛЭП). Так, один тонкий электрический кабель из
сверхпроводника способен передать электрический ток,
для передачи которого обычный проводник должен
иметь значительные размеры (диаметр),
• в измерительных приборах,
• в маглеве (поезде на магнитной подушке).

12.

Спасибо за внимание