Đang tải... (xem toàn văn)
Hiện tượng siêu dẫn và những ứng dụng trong khoa học đời sống
Giáo viên hướng dẫn: TS. Lê Văn Hoàng Nhóm thực hiện: Vũ Trúc Thanh Hoài Huỳnh Thị Hương Nguyễn Thị Ngọc Lan (26 – 06) Nguyễn Thị Mỹ Linh Bạn có bị ấn tượng với hình ảnh bên? Nội dung Lịch sử siêu dẫn Hiện tượng siêu dẫn Tính chất từ Các lý thuyết liên quan Chất siêu dẫn nhiệt độ cao Ứng dụng Lịch sử siêu dẫn Năm 1908 Kamerlingh Onnes đã đặt bước tiến đầu tiên trong việc ra siêu dẫn khi ông hóa lỏng được khí trơ cuối cùng là Heli tại trường đại học tổng hợp quốc gia Leiden, Hà Lan. Kamerlingh Onnes Siêu dẫn nhiệt độ thấp năm 1911 cũng chính Kamerligh đã phát hiện ra tính chất siêu dẫn của thủy ngân khi nghiên cứu sự thay đổi điện trở một cách đột ngột của mẫu kim loại này ở 4.2 K. Ba năm sau chính ông là người đầu tiên chế tạo được nam châm siêu dẫn. Năm 1914 phát hiện ra hiện tượng dòng điện phá vỡ tính chất siêu dẫn. Lịch sử siêu dẫn Đường cong siêu dẫn theo nhiệt độ của thủy ngân Năm 1930 hợp kim siêu dẫn đầu tiên được tìm ra. Năm 1933 Meissner và Ochsenfeld tìm ra hiện tượng các đường sức từ bị đẩy ra khỏi chất siêu dẫn khi làm lạnh chất siêu dẫn trong từ trường. Hiệu ứng này được đặt tên là hiệu ứng Meissner. Lịch sử siêu dẫn Walter Meissner & Robert Ochsenfeld Năm 1957 lý thuyết BCS ra đời bởi Bardeen, Cooper, và Schriffer. Năm 1986, J.G. Bednorz và K.A Muller (Thụy Sỹ) đã tìm ra hiện tượng siêu dẫn có trong hợp chất gốm La – Ba – Cu – O với nhiệt độ chuyển pha nằm trong vùng nhiệt độ Nitơ lỏng. Lịch sử siêu dẫn [...]... khảo cứu hiện tượng Siêu dẫn và Siêu lỏng Đó là: Alexei A Abrikosov Vitaly L Ginzburg Anthony J Leggett Hiện tượng siêu dẫn R (Ω) Kim loại R (Ω) Phi kim TC Tonset Siêu dẫn Tmid Bán dẫn TCO T (K) ∆T T (K) Hiện tượng siêu dẫn Siêu dẫn là một trạng thái vật chất phụ thuộc vào nhiệt độ tới hạn mà ở đó nó cho phép dòng điện chạy qua trong trạng thái không có điện trở Và khi đặt siêu dẫn vào trong từ trường... nó Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng mà điện trở của một chất nào đó đột ngột giảm về 0 ở một nhiệt độ xác định Tính chất từ Tính nghịch từ của vật dẫn lí tưởng Những vật dẫn không có điện trở được gọi là vật dẫn lý tưởng hoặc vật dẫn hoàn hảo Khi giảm từ trường về 0 thì mật độ từ thông bên trong kim loại có độ dẫn lý tưởng không thể thay đổi và dòng bề mặt sẽ xuất hiện để duy trì từ thông bên trong. .. hiện để duy trì từ thông bên trong nó Một trong những tính chất thể hiện tính nghịch từ của vật liệu siêu dẫn là hiệu ứng Meissner Hiệu ứng Meissner Năm 1933, Meissner và Ochsenfied phát hiện ra rằng: Nếu chất siêu dẫn được làm lạnh trong từ trường xuống dưới nhiệt độ chuyển pha TC, thì đường sức của cảm ứng từ B sẽ bị đẩy ra khỏi chất siêu dẫn Minh họa cho hiệu ứng Meissner T H c = H o 1 − ... sử siêu dẫn Ngay sau sự kiện năm 1986 nhiệt độ tới hạn của các chất siêu dẫn nhanh chóng vượt qua nhiệt độ hóa lỏng N2 (77.6 K) Ngày nay một số thông tin còn cho rằng có thể chế tạo được chất siêu dẫn ở nhiệt độ xấp xỉ nhiệt độ phòng dưới dạng các màng mỏng siêu dẫn chứa Bi Giải Nobel Vật lý 2003 được chia đều cho ba khoa học gia đã có những đóng góp có tính cách cơ bản vào việc khảo cứu hiện tượng. .. tìm thấy siêu dẫn hữu cơ là chất C60Rb3 có nhiệt độ TC cỡ 30 K Sơ lược về lịch sử phát hiện các chất siêu dẫn nhiệt độ cao 20/01/1994 nhóm tác giả R.J.Cava đã công bố tìm thấy siêu dẫn trong hợp chất Intermetallic-LnNi2B2C (Ln = Y, Tm, Er, Ho, Lu) có nhiệt độ TC = 13 - 17 K Năm 2001 đã có rất nhiều hợp chất siêu dẫn mới được phát hiện Một số loại siêu dẫn nhiệt độ cao điển hình chứa Cu và Oxy ... giảm mạnh trong vùng 30 - 35K và trở về không ở 12 K Sơ lược về lịch sử phát hiện các chất siêu dẫn nhiệt độ cao Trong năm 1986 nhóm TOKYO đã xác đinh được (La0.85Ba0.15)2CuO 4−δ có cấu trúc Perovkite loại K2NiF4 TC cỡ 30 K Năm 1991, đã tìm ra siêu dẫn còn có trong cả các hợp chất hữu cơ KxC60 với nhiệt độ chuyển pha lên đến 28 K Một phát hiện rất quan trọng cũng vào năm đó là các nhà khoa học ở AT&T... triển lý thuyết siêu dẫn Cặp cooper Đặc trưng tương tác hút của điện tử - điện tử có thể dẫn đến sự xuất hiện các đôi điện tử liên kết Chất siêu dẫn nhiệt độ cao Sơ lược về lịch sử phát hiện các chất siêu dẫn nhiệt độ cao Năm 1974, vật liệu gốm siêu dẫn được phát hiện với hợp chất BaPb1-xBix03 (x = 0,25) có TC cực đại cỡ 13K Ngày 27 tháng 01 năm 1986, hai nhà vật lý là K.A.Müller và J.G.Bednorz... t dẫn không lí tưởng Mẫu không lý tưởng cho thấy: Có ba từ trường tới hạn khác nhau (HC1, HC2 và HC3) Có đường cong từ trễ Có từ thông bị hãm (bẫy) Phân loại các chất siêu dẫn theo tính chất từ Dựa vào hiệu ứng Meissner: - Siêu dẫn loại I: hoàn toàn đúng - Siêu dẫn loại II: không hoàn toàn đúng, vậy siêu dẫn loại II đã tồn tại vùng trung gian (vùng hỗn hợp) Tiêu chuẩn Ginzburg – Landau:- k < λ... Ginzburg – landau Xuất phát điểm: Giải thích trạng thái siêu dẫn trật tự hơn trạng thái thường Vậy chuyển pha siêu dẫn sang trạng thái thường khác nhau của hệ bằng đại lượng vật lý gọi là thông số trật tự Với r là hàm sóng phụ thuộc tọa độ không gian có tính chất là: u u u u * ψ (r ).ψ (r ) = nS (r ) nS (r ) : Nồng độ (định xứ) của các điện tử siêu dẫn Lý thuyết Ginzburg - Landau Thiết lập phương... loại siêu dẫn nhiệt độ cao điển hình chứa Cu và Oxy Các vật liệu siêu dẫn này có nhiệt độ chuyển pha đã vượt quá 120 K và cấu trúc của chúng cũng đặc biệt hơn Bi2Sr2Can-1CunO2n+4 (gọi tắt là Bi-22(n-1)n với n=1,2,3…) Ti2Ba2Can-1CunO2n+4 (gọi tắt là Tl-22(n-1)n với n=1,2,3…) Một số loại siêu dẫn nhiệt độ cao điển hình chứa Cu và Oxy HgBa2Can-1CunO2n+4 (gọi tắt là Hg-12(n-1)n với n= 1,2,3…) . (Ω) Hiện tượng siêu dẫn T (K) R (Ω) Bán dẫn Siêu dẫn Phi kim Kim loại Hiện tượng siêu dẫn Siêu dẫn là một trạng thái vật chất phụ thuộc vào. chạy qua trong trạng thái không có điện trở. Và khi đặt siêu dẫn vào trong từ trường thì từ trường bị đẩy ra khỏi nó. Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng
