superconduttori sono materiali che conducono l'elettricità senza resistenza . Scoperto nel 1911 , non è stato fino al 1957 che una spiegazione accettabile del loro strano comportamento fu proferita . Anche allora , ci sono voluti altri 30 anni per i superconduttori che conducono al di sopra della temperatura dell'azoto liquido , 77 gradi Kelvin , per essere trovato. I fisici ritengono ora superconduttori possono trovare che la condotta a temperatura ambiente . Il tentativo di raggiungere temperatura ambiente superconduttività è in corso e richiede una revisione costante di concetti superconduttori e idee. Caratteristiche fondamentali dei superconduttori
La caratteristica più osservabile di un superconduttore è completa perdita di resistenza misurabile ad una temperatura detta temperatura di transizione del particolare superconduttore . Superconduttori inoltre non consentono campi magnetici di penetrare loro. Questo porta alla loro respingere il campo , un fenomeno chiamato effetto Meisner . Come risultato superconduttori galleggiare sopra un magnete . Questo è ora utilizzato come un test molto semplice per un superconduttore .
Il BCS Teoria
Leon Cooper , un fisico , calcolate che gli elettroni che normalmente si respingono l'un l'altro si attraggono altro in un superconduttore state.Such coppie di elettroni sono chiamate coppie di Cooper . Quando le coppie di Cooper si muovono in armonia in un ambiente di fononi - vibrazioni reticolari dei materiali - porta ad attrito movimento correlato di elettroni chiamato superconduttività . Questi concetti e le idee sono state sviluppate da un trio di John Bardeen , Leon Cooper e John Schrieffer . Si chiama la teoria BCS . Spiegava superconduttività in termini di meccanica quantistica e dei tre uomini ha ottenuto il Premio Nobel per la fisica nel 1972 .
La venuta di superconduttori ad alta temperatura
un lungo periodo di tempo la temperatura di transizione più alta appeso a 23 gradi Kelvin . Poi, nel 1986, John Bednorz e Alex Muller , due fisici in Svizzera , drogati del materiale isolante in ceramica - ossido di rame lantanio - con il bario metallo e il nuovo materiale è diventato un superconduttore a 30 gradi Kelvin . Altri, come Paul Chu , migliorato su questo tentativo di ottenere temperature di transizione ancora più elevate , fino a 164 Kelvin dal 1990. Bednorz e Muller hanno condiviso il Premio Nobel 1987 per la fisica .
Superconduttori ferromagnetici
Ferromagnetismo e superconduttività sono stati visti come fenomeni antagonistici . L'inizio del 21 ° secolo ha visto una drastica revisione di tale idea. Nuovi superconduttori sono stati scoperti che coesistevano con ferromagnetismo . Il ferro è un elemento noto ferromagnetico . Nel 2008 , sono stati scoperti i superconduttori a base di ferro con elevata temperatura di transizione , fino a 55 gradi Kelvin , . Molti fisici ritengono ora spin elettronico contribuisce alla superconduttività , proprio come carica dell'elettrone . Il contributo esatto di ciascuno è ancora da determinare .
La strada per la temperatura ambiente Superconduttività
attualmente conosciuto superconduttori lavoro a circa 77 gradi Kelvin se alcuni materiali raggiungono 164 kelvin . La sfida è quella di produrre superconduttori che funzionano a 300 gradi Kelvin , la temperatura ambiente. Molti fisici oggi credono che sia realizzabile . Conferenze si sono tenute , documenti e nuove idee proposte e presentate su come raggiungere temperatura ambiente superconduttività . Tuttavia il settore attende ancora un materiale accettabile teoria specifica . Tale teoria mostrerà il modo per scoprire i superconduttori di progettazione piuttosto che di serendipità . La teoria è anche richiesto di spiegare e unificare le scoperte superconduttività da BCS . Dovrebbe anche essere in grado di prevedere nuovi superconduttori ad alta temperatura , tra superconduttori a temperatura ambiente .
