3.7. Явление сверхпроводимости. Свойства сверхпроводников. Войти Регистрацияfaq обратная связь Вопросы и предложения Поиск по файлам Go Go Добавил Вуз
 Скачать 0.56 Mb.
|
|
<< < 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Файловый архив студентов. 1045 вузов, 2205 предметов. Вузы Предметы Пользователи Добавить файлы Заказать работу Войти / РегистрацияFAQ Обратная связь Вопросы и предложения Поиск по файлам Go Go Добавил: Вуз: Предмет: Файл: Upload Тюменский Государственный Нефтегазовый Университет [НЕСОРТИРОВАННОЕ] / Физика, ч КСчерн2.doc Опубликованный материал нарушает ваши авторские права Сообщите нам. Скачиваний: Добавлен: Размер: 8 17.02.2016 5.45 Mб Скачать Скачать ◄ Со держание ◄ Следующая > < Предыдущая Кроссове HONDA CR-V от 1 859 9 honda Трансфор сухой ТСЗ(Л). Завод slave Эксклюзи серия hyund Бескомпр Nissan Qashqai. nissan Яндекс.Директ • 3.6. Понятие о квантовой теории электропроводности металлов. Явление сверхпроводимости. Свойства сверхпроводников Критические температуры перехода для некоторых сверхпроводников • 4.Зонная теория твёрдых тел. Энергетические зоны электронов в кристалле. Металлы, полупроводники, диэлектрики в зонной теории твёрдых тел • 4.3.Полупроводники. Собственная проводимость полупроводников. Примесная проводимость полупроводников. Равновесные концентрации носителей заряда в полупроводнике 32 33 34 35 36 37 38 39 > >> 3.7. Явление сверхпроводимости. Свойства сверхпроводников Явление сверхпроводимости заключается в следующем. У некоторых металлов и сплавов происходит резкое падение электрического сопротивления до нуля при некоторой температуре рис. Температура называетсякритической температурой перехода в сверхпроводящее состояние.Электрический ток в таком проводнике сохранется неизменным сколь угодно долго. Явление сверхпроводимости было открыто в году голландским ученым Каменлинг- Оннесом для чистой ртути (К. резко падало до нуля. В настоящее время сверхпроводимость обнаружена более чему металлов (сверхпроводники первого рода) и у нескольких сотен металлических сплавов и соединений. (сверхпроводники второго рода). В таблице 3.2 приведены критические температуры перехода для некоторых сверхпроводников первого и второго рода. ◄ Со держание ◄ полупроводнике • 4.6. Зависимость электропроводности полупроводников от температуры • Электронно-дырочный переход • Внутренний фотоэффект Воздействие излучения на полупроводник. Фоторезистивный эффект • Устройство и характеристики фоторезисторов Таблица Критические температуры перехода для некоторых сверхпроводников Сверхпроводники 1 рода Сверхп 2 Ti 0,37 Zn 0,79 Al 1,14 M Tl 2,38 Sn (белое) 3,73 M Hg 4,15 La 4,71 V 5,1 Pb 7,22 Tc 11,2 N Долгое время сверхпроводящее состояние различных металлов и соединений удавалось получить лишь при очень низких температурах, достижимых с помощью жидкого гелия, и их применение в технике было весьма ограниченным. В 1986. было открыто явление высокотемпературной сверхпроводимости в оксидных соединениях с критической температурой порядка 100 Ка затем и выше. Это было очень важным открытием, так как такая температура достигается с помощью жидкого азота. В отличие от гелия жидкий азот получают в промышленном масштабе. В настоящее время созданы сверхпроводящие металлооксидные керамики сложного состава (Lа-Ва-Сu-О, Lа- Sr-Сu-О, It-Ва-Сu-Ои так далее, у которых ◄ Со держание температура перехода в сверхпроводящее состояниеТ k может превышать К. Рассмотрим основные свойства сверхпроводников. Существование температуры перехода Т в сверхпроводящее состояние. Изотопический эффект имеет место у металлов. Для одного итого же сверхпроводящего металла температуры перехода обратно пропорциональна корню квадратному из атомной массы изотопа 3. При действии на сверхпроводник магнитного поля температура перехода снижается, и достаточно сильное магнитное поле разрушает сверхпроводящее состояние (рис. Критическое магнитное полеВ k зависит от температуры. Если увеличивать ток, текущий через сверхпроводник, то при некотором значении тока сверхпроводящее состояние разрушается. Зависимость аналогична. Внешнее магнитное поле, меньшее, чем критическое, не проникает в толщу сверхпроводника. Сверхпроводник «выталкивает» магнитное поле из занимаемой им области и является идеальным диамагнетиком Содержание. Это явление называютэффектом Мейснера. Выталкивание магнитного поля сверхпроводником показано на рис.3.9. Результирующая магнитная индукция в сверхпроводнике будет равна нулю. Эффект Мейснера можно объяснить тем, что у сверхпроводника, помещенного в слабое магнитное поле, в поверхностном слое толщиной 10 нм наводятся круговые незатухающие токи, которые компенсируют внешнее приложенное поле. ПараметрLназывают глубиной проникновения магнитного поля в сверхпроводник. Микроскопическая теория сверхпроводимости была разработана в 1957 г. Боголюбовым Н.Н., Дж. Бардиным, А. Купером и Дж. Шриффером и называется «теория БКШ».Рассмотрим кратко сущность этой теории. Свободные электроны металла образуют электронный газ, подчиняющийся статистике Ферми-Дирака. Между электронами действуют кулоновские силы отталкивания, которые в значительной степени ослаблены наличием электрического поля положительных ионов, находящихся в узлах кристаллической решётки. Основная идея теории БКШ: электроны в сверхпроводнике кроме кулоновских сил отталкивания испытывают взаимное притяжение, которое преобладает над отталкиванием. Взаимное притяжение ◄ Со держание электронов осуществляется с помощью кристаллической решётки Электрон вызывает смещение иона кристаллической решётки от положения равновесия - возникаете элементарное возбуждение. При переходе решетки в основное невозбужденное состояние излучается квант тепловой энергии (звуковой частоты) - фонон, который поглощается другим электроном. В результате обмена фононами между двумя электронами возникает притяжение, то естьобразуются связанные пары электронов. Они называютсякуперовскими парами. Электроны, образующие куперовскую пару, пространственно разделены (δ м) имеют противоположно направленные импульсы и антипараллельные спины. Суммарный (общий) спин такой пары равен нулю, и потому она является бозоном. К бозонам принцип Паули неприменим, поэтому число бозе-частиц, находящихся водном и том же квантовом состоянии, не ограничено. Важнейшая особенность связанного в куперовские пары коллектива электронов у такой системы не происходит рассеивания электронных волн на примесях и колебаниях решётки. А это означает отсутствие электрического сопротивления. При температуре куперовские пары разрушаются и сверхпроводник переходит в нормальное состояние. Свойства сверхпроводников делают их перспективными материалами для практического применения. Отметим два основных направления практического использования сверхпроводников: криоэнергетика и криоэлектроника. Криоэнергетикаиспользует равенство нулю электрического сопротивления сверхпроводника. Ток через сверхпроводник не сопровождается тепловыми потерями. ◄ Со держание Возможные использования: передача электрической энергии по сверхпроводящим проводам; создание очень сильных магнитных полей мощных магнитных установок); создание различных типов моторов и генераторов. Криоэлектроникаи её возможные использования: создание приборов, регистрирующих электромагнитное излучение, измерение слабых магнитных и электрических полей (уровень шумов таких приборов очень мал); разработка быстродействующих элементов вычислительной техники 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 Содержание Следующая > < Предыдущая Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ] ◄ Со держание 1.43 Mб 22 Учебное пособие 638.92 Кб 63 Учебное пособие СМТ.pdf # 17.02.2016 36.04 Кб 9 Физ-ра.docx # 17.02.2016 5.67 Mб 7 Физика твердого тела - Павлов, Хохлов 5.39 Mб 14 Физика, ч.3 КСчерн.doc # 17.02.2016 5.45 Mб 8 Физика, ч.3 КСчерн2.doc # 17.02.2016 5.36 Mб 11 Физика, ч.3кс.doc # 17.02.2016 3.54 Mб 19 Физика,ч.2в.doc # 17.02.2016 1.3 Mб 50 Физика. Электромагнетизм.pdf # 17.02.2016 27.35 Кб 2 Физкультура .docx # 17.02.2016 114.6 Кб 2 Физкультура Бузырев Илья.docx # Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение |