Hien tuong sieu dan va nhung ung dung trong khoa 39435

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề	Hiện Tượng Siêu Dẫn
Tác giả	Vũ Trúc Thanh, Hoài Huỳnh Thị Hương, Nguyễn Thị Ngọc Lan, Nguyễn Thị Mỹ Linh
Người hướng dẫn	TS. Lê Văn Hoàng
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Khoa Vật Lý
Thể loại	Đề Tài
Năm xuất bản	2009
Thành phố	Thành Phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	73
Dung lượng	870,56 KB

Cấu trúc

I. Hiện tượng siêu dẫn (9)
- I.1. Khái niệm hiện tượng siêu dẫn (9)
- I.2. Điện trở không (9)
- I.3. Nhiệt độ tới hạn và độ rộng chuyển pha (10)
II. Các vật liệu siêu dẫn (11)
- II.1. Vài nét về lịch sử phát hiện các chất siêu dẫn (11)
- II.2. Tính chất từ (15)
  - II.2.1. Tính nghịch từ của vật dẫn lí tưởng (15)
  - II.2.2. Vật siêu dẫn không lý tưởng (16)
  - II.2.3. Hiệu ứng Meissner (17)
  - II.2.4. Từ trường tới hạn (20)
  - II.2.5. Dòng tới hạn (20)
  - II.2.6. Mối liên hệ giữa từ trường tới hạn và dòng tới hạn (23)
  - II.2.7. Phân loại các chất siêu dẫn theo tính chất từ (26)
- II.3. Tính chất nhiệt (27)
  - II.3.1. Sự lan truyền nhiệt trong chất siêu dẫn (27)
  - II.3.2. Nhiệt dung của chất siêu dẫn (29)
  - II.3.3. Độ dẫn nhiệt của chất siêu dẫn (30)
  - II.3.4. Hiệu ứng đồng vị (32)
  - II.3.5. Các hiệu ứng nhiệt điện (32)
  - II.3.6. Các tính chất khác (33)
- II.4. Phân biệt giữa vật liệu siêu dẫn và vật dẫn điện hoàn hảo (33)
III. Các lý thuyết liên quan về siêu dẫn (34)
- III.1. Entropi của trạng thái siêu dẫn và trạng thái thường (34)
- III.2. Sự xâm nhập của từ trường vào chất siêu dẫn (34)
- III.3. Lý thuyết Ginzburg - Landau (36)
  - III.3.1. Phương trình Ginzburg – landau (36)
  - III.3.2. Độ dài kết hợp (37)
- III.4. Lý thuyết BCS (37)
  - III.4.1. Lý thuyết BCS (37)
  - III.4.2. Cặp Cooper (38)
IV. Chất siêu dẫn nhiệt độ cao (40)
- IV.1. Sơ lược về lịch sử phát hiện các chất siêu dẫn nhiệt độ cao (40)
- IV.2. Lý thuyết liên quan đến siêu dẫn nhiệt độ cao (42)
- IV.3. Một số loại siêu dẫn nhiệt độ cao điển hình (44)
  - IV.3.1. Vài nét về oxit siêu dẫn (44)
  - IV.3.2. Một số loại siêu dẫn nhiệt độ cao điển hình chứa Cu và Oxy (45)
  - IV.3.3. Chất siêu dẫn MgB2 (47)
- IV.4. Tính chất khác (48)
V. Các ứng dụng của vật liệu siêu dẫn (48)
- V.1. Tàu chạy trên đệm từ (48)
- V.2. Máy chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI) (51)
- V.3. Máy gia tốc hạt bằng chất siêu dẫn nhiệt độ cao (53)
- V.4. Truyền tải năng lượng ( Electric Power Tranmission) (53)
- V.5. Nam châm siêu dẫn trong lò phản ứng nhiệt hạch (53)
- V.6. Khả năng giữ được trạng thái plasma (55)
- V.7. Bom E (55)
- V.8. Siêu máy tính (55)
- V.9. Ăngten mini ( Miniature Antennas) (56)
- V.10. Công tắc quang học (56)
- V.11. Bình tích trữ năng lượng từ siêu dẫn ( Superconducting Manetic Energy (57)
- V.12. Các bệ phóng điện từ ( Electrmagetic Launchers) (57)
- V.13. Tách chiết từ (57)
- V.14. Hệ thống từ thủy động lực ( Magnetohydro Dynamic System, MHD) (58)
- V.15. Máy lạnh từ (58)
- V.16. Biến thế siêu dẫn (59)
- V.17. Máy phát điện siêu dẫn (59)
- V.18. Động cơ siêu dẫn (59)
- V.19. Thiết bị máy phát – Động cơ siêu dẫn kết hợp (60)
- V.20. Tàu thủy siêu dẫn (60)
- V.21. Thiết bị dò sóng milimet (60)
- V.22. Bộ biến đổi analog/digital(A/D convertor) (61)
- V.23. Màn chắn từ và thiết bị dẫn sóng (61)
- V.24. Thiết bị sử lý tín hiệu (61)
- V.25. Ôtô điện (61)
- V.26. Cảm biến đo từ thông ba chiều (62)
- V.27. Thiết bị Synchrotrons (62)
- V.28. Lò phản ứng nhiệt hạch từ (62)
VI. Một số phát hiện mới về hiện tượng siêu dẫn (63)
- VI.1. Chất siêu dẫn trong răng người (63)
- VI.2. Chất siêu dẫn 1.5 (63)
- VI.3. Hành xử theo cả hai kiểu (64)
- VI.4. Hỗn hợp tương tác (65)
- VI.5. Silicon siêu dẫn ở nhiệt độ phòng (66)
- VI.6. Vật liệu nano mới mang đồng thời tính siêu dẫn và tính sắt từ (67)
Tài liệu tham khảo (72)

Nội dung

Hiện tượng siêu dẫn

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 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 mà điện trở của một chất nào đó đột ngột giảm về 0 ở một nhiệt độ xác định.

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 thành không hay là có giá trị rất nhỏ ?

Tất nhiên, không thể chứng minh được bằng thực nghiệm rằng điện trở trong thực 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 nhạy hơn, 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 cảm của xuyến là L, khi đó nếu ở thời điểm t = 0 ta bắt đầu cho dòng I(0) chạy vòng quanh xuyến, ở thời gian muộn hơn t ≠ 0, cường độ dòng điện chạy qua xuyến tuân theo công thức : i(t) = i(0)e

  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 vẫn cho 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 -26 Ωm Giá trị này thỏa mãnm Giá trị này thỏa mãn kết luận điện trở của kim loại siêu dẫn bằng 0.

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 sự phụ thuộc nhiệt độ, ông đã quan sát được rằng: điện trở của Hg ở trạng thái rắn (trước điểm nóng chảy cỡ 234K (- 39 0 C ) là 39, 7 Ωm Giá trị này thỏa mãn Trong trạng thái lỏng tại 0 0 (cỡ

273 K) có giá trị là 172,7Ωm Giá trị này thỏa mãn , tại gần 4K có giá trị là 8.10 -2 Ωm Giá trị này thỏa mãn và tại T ~ 3K có giá nhỏ hơn 3.10 -6 Ωm Giá trị này thỏa mãn Như vậy có thể coi là ở nhiệt độ T

Ngày đăng: 09/08/2023, 09:00