Süperiletkenlik nedir?

Süperiletkenlik nedir?

İletkenlik: Bir maddenin elektriği iletebilme yeteneğidir. İç direnci düşük olan maddeler daha iyi iletkendir.

Süperiletkenlik: Sıcaklık belli bir seviyenin altına düştüğünde bir maddenin direncinin minimum düzeye inmesidir.

Süperiletkenlik ancak kuantum mekaniği ile açıklanabilir.

Kuantum mekaniği: Madde ve ışığın, atom ve atom altı seviyelerdeki davranışlarını inceleyen bir bilim dalı.

Süperiletkenler: İç direnci sıfıra düşürülebilen malzemelerdir. Örneğin helyum elementi sıvı hale getirildiği zaman süperiletkenlik özelliği gösterir. Diğer önemli süper iletkenler arasında Kurşun (Pb), Kalay (Sn) ve Niobyum (Nb)  bulunur. Alaşım olarak ise Nb3Sn ve  Nb3Ge’un sırasıyla ~19 ve ~23 K civarlarında süperiletken oldukları gözlenmiştir.

Her madde süperiletken olamaz. İyi iletken olarak bilinen altın, gümüş ve bakır dahi süperiletken olamazlar. Bunun sebebi ise tamamen saf olmaması ve yapısal bozulukları olmasıdır. Süperiletken malzemelerde ise sıcaklık belli bir seviyenin altında direnç sıfıra düşer ve süperiletken konumuna geçer.

Süperiletken malzemelerde kayıp  yok denecek kadar azdır. Dirençten dolayı ısınma ve elektrik kaybını ortadan kaldırmaktadır.

Süperiletken malzememizin sıcaklığını düşürmek yani süperiletken hale getirmek için genellikle sıvı azot kullanılır. Azotun kaynama sıcaklığı 77 Kelvindir. Kritik sıcaklığı yani direncinin sıfıra düştüğü sıcaklığı 77 Kelvin’den az olan malzemelere düşük sıcaklık süperiletkenleri, 77 Kelvin’den fazla olanlara yüksek sıcaklık süperiletkenleri denir. 

Meissner Etkisi: Bütün süperiletkenler, süperiletken durumundayken yani iç direnci sıfırken herhangi bir harici  manyetik alan şiddetini sıfırlar. Mıknatısları geri iter.(Diamanyetiklik) Meissner etkisi mıknatısı havada tutabilir.

Cooper Çiftleri: Elektron çiftleri çok düşük sıcaklıkta atomlar ile çarpışmadan hareket ederler. Normalde çarpışmalar sonucu oluşan ısı bu çarpışmada oluşmaz. Bu ısı her madde için farklıdır. (Karakteristik özellik)

Süperiletken      

Tc (K)      

Bc2(0) (T)                      

Süperiletken       

Tc (K)        

Bc2(0) (T) 

Al

1.196

0.0105

Nb3Al

18.7

32.4

Ga

1.083

0.0058

Nb3Sn

18

24.5

Hg

4.153

0.0411

Nb3Ga

23

38

In

3.408

0.0281

NbN

15.7

15.3

Nb

9.26

0.1991

NbTi

9.3

15

Pb

7.193

0.0803

Nb3(AlGe)

21

44

Sn

3.722

0.0305

V3Si

16.9

23.5

Ta

4.47

0.0829

V3Ga

14.8

20.8

Ti

0.39

0.010

PbMoS

14.4

60

V

5.30

0.1023

Başlık Kategorisi
İlgili etiketler

Yazar Hakkında

Henuz yorum yok

forum Henuz yorum yok

Ilk yorum yapan siz olun

Bir yorum yaz

menu
menu