Supraleiter sind Materialien , die Strom ohne Widerstand leiten . Entdeckt im Jahr 1911 , war es nicht bis 1957 , dass eine akzeptable Erklärung für ihre seltsamen Verhalten vorgebracht wurde . Selbst dann , dauerte es weitere 30 Jahre für Supraleiter , die bei Temperaturen oberhalb der Temperatur flüssigen Stickstoffs führen , 77 Grad Kelvin , zu finden sind. Physiker glauben jetzt, dass Supraleiter Verhalten kann bei Raumtemperatur gefunden werden. Die Suche auf Raumtemperatur Supraleitung zu erreichen, ist im Gange und erfordert eine ständige Überarbeitung der Supraleiter Konzepte und Ideen . Wesentliche Merkmale der Supraleiter
Der beobachtbare Eigenschaft eines Supraleiters vollständigen Verlust der messbaren Widerstand bei einer Temperatur als die Übergangstemperatur des jeweiligen Supraleiter . Supraleiter auch nicht erlauben Magnetfelder , um sie zu durchdringen. Dies führt zu ihrer Abwehr das Feld , als ein Phänomen der Meisner -Effekt. Als Ergebnis Supraleiter schweben über einem Magneten. Dies wird nun als ein sehr einfacher Test für einen Supraleiter verwendet .
Die BCS -Theorie
Leon Cooper, ein Physiker , berechnet , dass Elektronen , die normalerweise gegenseitig abstoßen jeder Besucher anderen in einer supraleitenden state.Such Elektronenpaare genannt Cooper -Paaren. Wenn Cooper-Paare in Harmonie zu bewegen in einer Umgebung von Phononen - Gitterschwingungen von Materialien - sie führt zu reibungslosen korrelierte Bewegung von Elektronen genannt Supraleitung. Diese Konzepte und Ideen wurden von einem Trio von John Bardeen, Leon Cooper und John Schrieffer entwickelt. Man nennt sie die BCS-Theorie . Es erklärt Supraleitung in Bezug auf die Quantenmechanik und die drei Männer stiegen den Nobelpreis für Physik im Jahr 1972.
Das Kommen des Hochtemperatur- Supraleiter
eine lange Zeit die höchste Sprungtemperatur hing bei 23 Grad Kelvin . Dann im Jahre 1986 John Bednorz und Alex Müller , zwei Physiker in der Schweiz, dotiert einige Keramikisoliermaterial - Lanthan Kupferoxid - mit dem Metall Barium und dem neuen Material wurde ein Supraleiter bei 30 Grad Kelvin . Andere, wie Paul Chu, auf diese Bemühungen zu noch höheren Temperaturen Übergang , bis zu 164 Kelvin bis 1990 erhalten verbessert. Bednorz und Müller teilte die 1987 den Nobelpreis für Physik.
Ferromagnetische Supraleiter
Ferromagnetismus und Supraleitung als antagonistische Erscheinungen beobachtet. Der Beginn des 21. Jahrhunderts sah eine drastische Revision dieser Idee. New Supraleiter entdeckt wurden , dass mit Ferromagnetismus nebeneinander existierten . Eisen ist ein bekannter ferromagnetischen Element . Im Jahr 2008 wurden Eisen - basierten Supraleitern mit hoher Sprungtemperatur , bis zu 55 Grad Kelvin , entdeckt. Viele Physiker glauben jetzt Elektronenspins trägt zur Supraleitung wie Ladung des Elektrons . Der genaue Beitrag der einzelnen ist noch nicht bestimmt werden.
The Road to Zimmer -Supraleitung
Gegenwärtig bekannte Supraleiter Arbeit bei rund 77 Grad Kelvin obwohl einige Materialien 164 erreichen Kelvin . Die Herausforderung besteht darin , die Supraleiter bei 300 Grad Kelvin , Raumtemperatur arbeiten zu produzieren. Viele Physiker glauben jetzt, es ist erreichbar . Konferenzen stattgefunden haben , vorgeschlagen Papiere und neue Ideen und präsentiert , wie Zimmer -Supraleitung zu erreichen. Doch das Feld wartet noch auf eine akzeptable Materialien bestimmte Theorie . Eine solche Theorie werden den Weg zur Entdeckung von Supraleitern Design anstatt mit Serendipity . Die Theorie ist auch erforderlich, um zu erklären und zu vereinheitlichen Supraleitung Entdeckungen seit BCS . Es sollte auch in der Lage vorherzusagen neuen Hochtemperatur-Supraleiter , einschließlich Zimmer -Supraleitern .
