Superledere er materialer som kan lede strøm uten motstand . Oppdaget i 1911 , var det ikke før 1957 at en akseptabel forklaring på deres merkelige oppførsel ble bød . Selv da , det tok ytterligere 30 år for superledere som driver på over flytende nitrogen temperatur , 77 grader Kelvin , å bli funnet. Fysikere mener nå superledere kan bli funnet at oppførsel ved romtemperatur . I søken etter å oppnå romtemperatur superledning er pågående og krever en konstant revisjon av superleder konsepter og ideer . Viktige egenskaper ved Superledere
mest observerbar karakteristisk for en superleder fullstendig tap av målbar motstand ved en temperatur kalt overgangstemperaturen for den bestemte superlederen . Superledere tillater heller ikke magnetfelt til å trenge dem . Dette fører til at de frastøter feltet , kalt et fenomen Meisner effekt. Som et resultat av superledere flyte over en magnet. Dette brukes nå som en veldig enkel test for en superleder .
BCS Theory
Leon Cooper , en fysiker , beregnet at elektroner som normalt frastøte hverandre tiltrekker hverandre andre i en superledende state.Such elektron parene kalles Cooper par. Når Cooper parene bevege seg i harmoni i et miljø av fononer - gitter vibrasjoner av materialer - det fører til friksjon korrelert bevegelse av elektroner kalles superledning . Disse konsepter og ideer ble utviklet av en trio av John Bardeen , Leon Cooper og John Schrieffer . Den kalles BCS teorien. Det forklarte superledning i form av kvantemekanikk og de tre mennene fikk nobelprisen i fysikk i 1972 .
The Coming of høytemperatur superledere
lenge den høyeste overgangstemperatur hengt på 23 grader Kelvin . Så i 1986 John Bednorz og Alex Muller , to fysikere i Sveits , dopet noen keramisk isolerende materiale - lantan kobberoksid - med metall barium og det nye materialet ble en superleder på 30 grader Kelvin . Andre, slik som Paul Chu , forbedret på dette arbeidet for å få enda høyere overgangen temperaturer , opp til 164 Kelvin innen 1990 . Bednorz og Muller delte 1987 Nobelprisen i fysikk .
Ferromagnetiske Superledere
ferromagnetism og superledning ble sett på som antagonistiske fenomener . I begynnelsen av det 21. århundre så en drastisk revisjon av den ideen. Nye superledere ble oppdaget som eksisterte med ferromagnetism . Jern er et velkjent ferromagnetisk element . I 2008 ble jern - baserte superledere med høy overgang temperatur, opp til 55 grader Kelvin , oppdaget . Mange fysikere tror nå elektron spinn bidrar til superledning akkurat som elektron kostnad . Den eksakte bidraget fra hver er ennå ikke bestemt .
Veien til romtemperatur Superconductivity
dag kjent superledere arbeid på rundt 77 grader Kelvin om noen materialer nå 164 Kelvin . Utfordringen er å produsere superledere som fungerer på 300 grader Kelvin , romtemperatur. Mange fysikere tror nå det er oppnåelig . Konferanser har blitt avholdt , papirer og nye ideer foreslått og presentert på hvordan man skal oppnå romtemperatur superledning . Men feltet venter fortsatt en akseptabel materialer spesifikk teori . En slik teori vil vise veien til å oppdage superledere ved design snarere enn ved serendipity . Teorien er også nødvendig å forklare og forene superledning funn siden BCS . Det bør også være i stand til å forutsi nye høytemperatur superledere , inkludert rom - temperatur superledere .