¿Qué es la superconductividad?
Características de algunos superconductores:
La temperatura crítica de los superconductores soportados por metal es cercana al cero absoluto (tipo I).
Algunas cerámicas pueden alcanzar el estado superconductor a temperaturas más altas (segundo tipo).
Anteriormente, el superconductor patentado tenía una cooperación técnica = 150 k.
Un sistema basado en nitrógeno líquido en superconductores de alta temperatura que puede durar tanto como la refrigeración barata (el sistema utilizado en los trenes maglev de Japón).
Hasta la fecha, todos los superconductores han sido sólidos.
Conductividad significa la pérdida de energía debido a la resistencia de un material. La energía es calor liberado. La principal consecuencia adversa es la necesidad de un suministro continuo de energía para mantener la combustión actual y viable del medio. Actualmente, en un anillo de metal normal, se descompondrá rápidamente; si es un anillo superconductor, mostrará un movimiento permanente (¡la constante de desintegración supera los 100 millones de yuanes al año!). Consulte "¿Para qué se utilizan los superconductores toroidales?" Obtenga más información.
Los superconductores son un campo caliente. Con frecuencia se descubren nuevos materiales superconductores y sus aplicaciones tecnológicas son infinitas. La teoría aceptada sobre la censura forzosa recientemente descubierta es que el fenómeno aún no se comprende completamente.
Superconductividad magnética
Incluso en investigaciones recientes, el diamagnetismo ha sido abandonado como propiedad universal; está bien documentado para la mayoría de los superconductores. Compruebe las propiedades de la levitación magnética, que también es una de ellas. las formas de lograr la levitación magnética.
Efecto Messner: En 1933, Walter Messner y Robert Kessenfeld descubrieron que los materiales superconductores repelen los campos magnéticos. Si se coloca un imán cerca de un conductor, se produce una corriente electromagnética inducida en el conductor. Este es el principio detrás de un generador de motor eléctrico. Si usas un superconductor para inducir una corriente, en realidad es un espejo el que hace que el imán sea repelido. En realidad, los imanes pueden levitar algo más que materiales superconductores.
El efecto Messner fue abandonado como propiedad universal en 1997, cuando se descubrió que una aleación de oro e indio es a la vez un superconductor y un imán natural a temperaturas muy cercanas al cero absoluto. Desde entonces, se ha descubierto que otros compuestos tienen las mismas propiedades.
Superconductores de tipo 1
Se caracterizan por una transición muy brusca al estado superconductor y un diamagnetismo perfecto (la capacidad de repeler completamente los campos magnéticos). La curva de conductividad muestra una disminución normal con la temperatura bajo voltaje constante y aumenta con la temperatura por debajo de la temperatura de transición crítica (llamada cooperación técnica), momento en el cual la conductividad es cero (error experimental). La temperatura crítica suele ser muy baja (0-5 K), superior a la del plomo (Pb) y 7.196 K.
Dónde están los materiales, en este grupo. Son metales y metaloides que presentan cierta conductividad eléctrica a temperatura ambiente. Los mejores conductores metálicos (cobre, plata y oro) no son superconductores de Tipo I.
Cooperación técnica y material
Sí 0
Rodio 0
Vatios 0,015
Infrarrojos 0,1
Ru 0.1
Shangri-La 6.00
Alta frecuencia 0.1
Ru 0.5
Sistema operativo 0.7
Mo 0,92
Circonio 0,546
Plomo 7,193
CD 0,56
u 0,2
Titanio 0,39
Zinc 0.85
Algoritmo genético 1.083
Cooperación técnica 7.77
Básico 1.2
Represa 1.4
Multiplicar por 1,4
Reexportar 1,4
Termoluminiscencia 2,39
Niobio 9,46
Dentro de...3,408
Estaño 3.722
Mercurio 4.153
OFTA 4.47
v 5.38
La explicación aceptada es BCS dada por la teoría.
Teoría BCS: La red de vibraciones moleculares se ralentiza. La temperatura crítica de Bellow es la falta de movimiento cuando la temperatura baja, de modo que los electrones que fluyen pueden transformarse en superconductores sin ningún obstáculo. Un factor interesante en esta teoría es la aparición de Cooper en (movimiento de electrones más en doble).
Cooper, derecha: Las vibraciones en la red cristalina son tan pequeñas que los electrones presentes en realidad afectan la posición alrededor del núcleo. El efecto dominó creado por un electrón en movimiento impulsa el flujo en la red, y el segundo electrón los acopla a todos intercambiando sonido (energía vibratoria de red amplia) con uno. Estos dos electrones forman un par de Cooper. Ambos estarán localizados en el impulso (misma escala de impulso, pero direcciones de movimiento opuestas) y en el espacio (pueden localizarse en el espacio, excepto hasta 100 nm, cuando la separación entre dos núcleos consecutivos es de 0,1-0,4 nm). Los electrones son "fermiones" (es decir, ambos están cargados, actúan por igual y se repelen entre sí), pero en el estado superconductor, la dolorosa transición de su comportamiento al estado fundamental sólo se aplica a los bosones (las partículas no tienen carga, los neutrones son bosones). .
La solución a este "problema" es crear pares de Cooper junto con el comportamiento de los electrones como bosones. Los experimentos demuestran que la interacción con la red cristalina se produce mediante efectos isotópicos a la temperatura de transición superconductora.
Superconductores de tipo 2
Los superconductores de tipo 2 muestran un comportamiento de "estado mixto" en una región que pasa gradualmente al estado superconductor normal. En los superconductores de tipo II, también llamados superconductores duros, la estructura reticular desempeña en este caso un papel decisivo. ¿Existe un modelo completo que explique los modos de los superconductores de tipo II? Según la teoría BCS, algunos superconductores de tipo II de la primera categoría presentan temperaturas críticas elevadas, lo que hace factibles las aplicaciones tecnológicas. Otros pueden seguir siendo superconductores y aplicar niveles muy altos de campos magnéticos. También hay algunos dentro del TC Tipo I y que soportan campos magnéticos.
Debido a la zona de mezcla, el paso de un campo magnético externo (II) permitirá incorporar cierta permeabilidad a su superficie. Gracias a la nueva superconductividad mesoscópica se pueden observar "barras y estrellas" y "vórtices de red de flujo". Esta parte de la permeabilidad magnética da el poder de aplicar un campo magnético y romper el estado superconductor (campo magnético crítico BC). En los superconductores de tipo II, la aplicación de temperatura y campos magnéticos se convertirán en los diagramas de fase variables dominantes.
El primer y segundo superconductores, aleaciones de plomo y bismuto, fueron descubiertos en 1930 por Walter Haas y J. Vogold. Sus propiedades superconductoras no se observaron hasta que se descubrió el efecto Meissner. Las presiones más altas hasta el momento en la cámara de adquisición de cooperación técnica son 138 K para materiales estequiométricos (fórmulas moleculares formadas) y 1,5 K para materiales pendientes de patente, que no constituyen estequiometría.
Diferentes familias de compuestos exhiben propiedades superconductoras de Tipo II; una breve clasificación es la siguiente:
Las sustancias más abundantes que exhiben superconductividad de Tipo II son los compuestos y aleaciones metálicas. Las excepciones conocidas son los elementos vanadio, tecnecio y niobio.
Se utiliza una mezcla de vanadio, tecnecio y niobio para fabricar imanes superconductores. El niobio estaño y el niobio titanio forman cables para soportar el alto campo magnético, y la fuerza de cooperación técnica es la refrigeración y el helio líquido. Suelen ser cables finos (20 metros) incrustados en una matriz de cobre para maximizar la emoción (responsable del movimiento, solo la superficie del cable).
Los superconductores cerámicos ("perovskitas") son cerámicas de óxido metálico que normalmente tienen 3 átomos de oxígeno más que 2 átomos metálicos. Muestran empresas de TCS más altas.
Los cupratos superconductores (óxido de cobre) pueden alcanzar la temperatura crítica más alta entre los superconductores de tipo 2.
Parte de los superconductores orgánicos, familia de los conductores orgánicos (sales moleculares, polímeros y sistemas de carbono puro, incluidos nanotubos de carbono y compuestos C60). Sal molecular, presión de cámara de baja tecnología (0,4-12 k), superconductor tipo I en el rango. Su ventaja es mucho mayor en BC (tmtsf). El campo magnético crítico en 2pf6 es de alrededor de seis toneladas, un orden de magnitud mayor que el de los servicios generales de transmisión de banda ancha.
Los carburos de boro son los sistemas superconductores menos comprendidos. Están formados por metales de transición ferromagnéticos (lo que se creía imposible). Cuando se combinan con elementos únicos como el holmio, salen del estado superconductor a determinadas temperaturas. Fueron descubiertos por Bob Wien en 1993.
Los compuestos de fermiones pesados contienen elementos de tierras raras, como el iterbio o iterbio, o actínidos. Por ejemplo, en Estados Unidos, algunos de estos materiales presentan superconductividad a bajas temperaturas. Este mecanismo no se comprende completamente. Algunas teorías sugieren que la presencia de pares de Cooper crea interacciones y espines de electrones que no son sonidos reticulares. Ebucher et al. lo observaron por primera vez en 1973, pero no fue reconocido como superconductor hasta 1979. Superconductores tipo I con temperaturas de transición dentro del rango.