Khái Niệm Hiện Tượng Siêu Dẫn Điện Trở Không Nhiệt độ Tới Hạn Và ...

1. Trang chủ >
2. Thể loại khác >
3. Tài liệu khác >

Khái niệm hiện tượng siêu dẫn Điện trở không Nhiệt độ tới hạn và độ rộng chuyển pha

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (957.31 KB, 70 trang )

I. Hiện tượng siêu dẫn

I.1. Khái niệm 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 khơng có điện trở và khi đặt siêu dẫnvào trong từ trường thì từ trường bị đẩy ra khỏi nó. Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng mà điện trở của một chất nào đó đột ngộtgiảm về 0 ở một nhiệt độ xác định.

I.2. Điện trở không

Về nguyên tắc, ở dưới nhiệt độ chuyển pha, điện trở của chất siêu dẫn xem như hoàn toàn biến mất. Vậy thực chất: trong trạng thái siêu dẫn, điện trở thànhkhơng hay là có giá trị rất nhỏ ? Tất nhiên, không thể chứng minh được bằng thực nghiệm rằng điện trở trongthực tế là 0; bởi vì điện trở của nhiều chất trong trạng thái siêu dẫn có thể nhỏ hơn độ nhạy mà các thiết bị đo cho phép có thể ghi nhận được. Trong trường hợp nhạyhơn, cho dòng điện chạy xung quanh một xuyến siêu dẫn khép kín, khi đó nhận thấy dòng điện hầu như không suy giảm sau một thời gian rất dài. Giả thiết rằng tự cảm20 4060 8020 4060T K RHình 1.1 Sự mất điện trở của chất siêu dẫn ở nhiệt độ thấpcủa xuyến là L, khi đó nếu ở thời điểm t = 0 ta bắt đầu cho dòng I0 chạy vòng quanh xuyến, ở thời gian muộn hơn t ≠ 0, cường độ dòng điện chạy qua xuyến tuântheo công thức :it = i0eR tL    Ở đây R là điện trở của xuyến. Chúng ta có thể đo từ trường tạo ra dòng điện bao quanh xuyến. Phép đo từ trường không lấy năng lượng từ mạch điện mà vẫncho ta khả năng quan sát dòng điện luân chuyển không thay đổi theo thời gian và có thể xác định được điện trở của kim loại siêu dẫn cỡ 10-26Ωm. Giá trị này thỏa mãn kết luận điện trở của kim loại siêu dẫn bằng 0.

I.3. Nhiệt độ tới hạn và độ rộng chuyển pha

Năm 1911, Kamerlingh Onnes đã khảo sát điện trở của những kim loại khác nhau trong vùng nhiệt độ Heli. Khi nghiên cứu điện trở của thủy ngân Hg trong sựphụ thuộc nhiệt độ, ông đã quan sát được rằng: điện trở của Hg ở trạng thái rắn trước điểm nóng chảy cỡ 234K - 39C là 39, 7 Ω. Trong trạng thái lỏng tại 0 cỡ273 K có giá trị là 172,7Ω , tại gần 4K có giá trị là 8.10-2Ω và tại T ~ 3K có giá nhỏ hơn 3.10-6Ω. Như vậy có thể coi là ở nhiệt độ T4,0 K, điện trở của Hg biến mất hoặc xắp xỉ bằng không.Ở nhiệt độ xác định TCđiện trở của một chất đột ngột biến mất, nghĩa là chất đó có thể cho phép dòng điên chạy qua trong trạng thái khơng có điện trở, trạngthái đó được gọi là trạng thái siêu dẫn. Chất có biểu hiện trạng thái siêu dẫn gọi là chất siêu dẫn.Nhiệt độ mà tại đó điện trở hoàn toàn biến mất được gọi là nhiệt độ tới hạn hoặc nhiệt độ chuyển pha siêu dẫn ký hiệu là TC. Có thể hiểu rằng nhiệt độ chuyểnpha siêu dẫn là nhiệt độ mà tại đó một chất chuyển từ trạng thái thường sang trạng thái siêu dẫn.Khoảng nhiệt độ từ khi điện trở bắt đầu suy giảm đột ngột đến khi bằng không được gọi là độ rộng chuyển pha siêu dẫn ký hiệu là ∆T. Ví dụ độ rộngchuyển pha của Hg là ∆T = 5.10-2K. Độ rộng chuyển pha ∆T phụ thuộc vào bản chất của từng vật liệu siêu dẫn.

II. Các vật liệu siêu dẫn

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• Hiện tượng siêu dẫn và các ứng dụng trong đời sống
  • 70
  • 3,779
  • 18

Tải bản đầy đủ (.pdf) (70 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(957.31 KB) - Hiện tượng siêu dẫn và các ứng dụng trong đời sống-70 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×