ابر رسانایی

اختصاصی از کوشا فایل ابر رسانایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

ابر رسانایی:

ابر رسانایی پدیده ای است که در دماهای بسیار پایین برای برخی از مواد رخ می دهد در حالت ابر رسانایی مقاومت الکتریکی ساده صفر می شود و ماده خاصیت دیامغناطیسی کامل پیدا میکند یعنی میدان مغناطیسی را از درون ؟؟؟؟ تا کنون معلوم شده است که بیش از 20 عنصر و صدها آلیاژ و ترکیبات بین فلزی ابر رسانا وجود دارد ؟؟؟ دمای گذار ابر رسانا از خیلی پایین تر از یک کلوین تا حدود 20 کلوین است.

دمای بحرانی دمایی است که در آن ماده از حالت معمولی به حالت ابر رسانایی می رسد و این دما بستگی به نوع ماده دارد.

تنها تفاوت اصلی ابر رسانا با رسانای کامل این است که ابر رسانا میدان مغناطیسی را از درون خود طرد می کند و بنابراین میدان مغناطیسی آن همواره صفر است در حالی که در رسانای کامل انتظار می رود میدان مغناطیسی ثابت بماند.

در رساناهای عادی مقاومت الکتریکی با کاهش دما کم می شود ولی هیچ گاه به صفر نمی رسد ولی در مواد ابر رسانا مثل جیوه- آلومینیوم و بعضی از آلیاژهای فلزی اگر دما از مقدار مشخصی که همان دمای بحرانی است کمتر شود مقاومت الکتریک ناگهان صفر می شود.

ابر رسانایی به دو نوع تقسیم می شود:

ابر رسانایی نوع I که در دماهای کم مورد بررسی قرار می گیرند و در بالا به آن پرداختیم.

ابر رسانایی نوع II که ابر رسانا در دماهای بالا است دمای بحرانی این ابر رساناها بیش از 90 کلوین است. نظریه کنونی ابر رساناها نمی توانند ابر رسانایی دمای بالا را توضیح دهند. از نظر علمی ابر رساناهای دمای بالا کاربردهای بسیار بیشتری دارند. زیرا در دماهایی ابر رسانا می شوند که راحت تر قابل ایجاد هستند.

اثر مایسز:

در سال 1933 Meissner و Oschsenfeld نشان دادند که وقتی ماده مورد آزمایش قبل از ابر رسانا شدن در میدان مغناطیسی باشد ؟؟؟ از آن عبور می کند ولی وقتی در حضور میدان به دمای بحرانی برسد و ابر رسانا گردد دیگر هیچ گونه ؟؟؟؟ مغناطیسی از آن عبور نمی کند و تبدیل به یک دیا مغناطیس کامل می شود که شدت میدان درون آن صفر خواهد بود.

اگر ابر رسانا را در یک میدان مغناطیسی خارجی ضعیف قرار دهیم میدان فقط تا مسافت کمی در ابر رسانا پیشروی می کند کمه عمق نفوذ لندن نامیده می شود پس از این مسافت میدان به سرعت به صفر میل می کند و این پدیده یکی از مشخثه های اصلی مواد ابر رسانا است.

فیزیکدانان مختلف همواره سعی کرده بودند به موادی دست پیدا کنند که اولا در دمای پایین ابر رسانا شوند ثانیا برای فرآیند سرمایش بجای هلیم پر هزینه از نیتروژن مایع استفاده شود تا بدین ترتیب بتوانند کابلهای مناسب برای حمل و انتقال برق و یا موتور الکتریکی بسازند تلاش های آن ها به آزمایش زیر منجر شد:

یک مغناطیس استوانه ای روی یک قطعه ابر رسانا که توسط نیتروژن خنک شده شناور می ماند. زیرا ابر رسانا طبق اثر مایسز می توانند خطوط میدان مغناطیسی را به خارج پرتاب کند و قرص مغناطیسی شناور می ماند و به این ترتیب یک موتور چرخان ساخته می شود.

دو فیزیکدان آلمانی در سال 1933 به نام های Walther Meissner و Robert ochsenfeld به مطالعه ابر رسانایی (تمایل ماده به از دست دارن مقاومت در برابر جریان الکتریکی) در قلع پرداختند . آنها کشف نمودند که در 72/3 کلوین ( 72/3 درجه بالاتر از صفر مطلق ) یک میله استوانه ای قلع ویژگی غیر معمولی را نشان می دهد این میله میدان مغناطیسی را از داخل خود خارج می کند و پادمغناطیس می شود تحقیقات بعدی نشان داد که این رفتار از جمله ویژگی های موادی است که به مرحله ابر رسانایی می رسند این رفتار تحت عنوان اثر مایسز یا و oschsenfeld-Meissner شناخته شده است.

در واقع میدان مغناطیسی در اثر مایسز بیرون داده نمی شود بلکه در لایه بسیار نازکی اطراف ماده ابر رسانا وجود دارد. ضخامت لایه کمتر از یک میلیونیوم سانتی متر است که این ضخامت عمق نفوذ لندن نامیده می شود . پس از این ضخامت میدان به سرعت به سمت صفر میل می کند.

یک کشف جدید نشان داده است که وجود یک میدان مغناطیسی خارجی قوی می تواند پدیده مایسز را خنثی کند . زمانی که این نوع میدان در ماده