. Ở đađy uur là mođmen từ toàn phaăn cụa vaơt saĩt từ ở tráng thái bão hòa
6 Zirconi (Zr) 0,55 15 Niođbi (Nb) 9,
7 Kẽm (Zn) 0,85 16 Nb-N 14,7
8 Molípđen (Mo) 0,93 17 V3Si 17,0
9 Nhođm (Al) 1,19 18 Nb3Sn 18,2
8.8.2. Các tính chât cụa vaơt sieđu dăn. Lưu Thê Vinh
Vaơt ở tráng thái sieđu dăn có những tính chât rât đaịc bieơt, khác hẳn những vaơt dăn thođng thường. Các tính chât đaịc bieơt đó là:
–Vaơt sieđu dăn là moơt vaơt dăn đieơn lý tưởng. Do đieơn trở baỉng khođng, neđn
nêu trong vaơt sieđu dăn có dòng đieơn thì nó có theơ toăn tái rât lađu, vì khođng có sự toơn hao nhieơt Joune-lenx.
– Tính sieđu dăn chịu ạnh hưởng lớn cụa từ trường. Khi có từ trường tác đoơng thì nhieơt đoơ tới hán Tc há xuông, nghĩa là vaơt trở neđn sieđu dăn ở nhieơt đoơ thâp hơn. Nêu từ trường đụ mánh nó có theơ làm mât tính sieđu dăn cụa vaơt. Giá trị cụa từ trường làm mât tính sieđu dăn ở moơt nhieơt đoơ nào đó gĩi là từ trường
tới hán Hc.
– Vaơt sieđu dăn là vaơt nghịch từ lý tưởng. Ở tráng thái sieđu dăn, mĩi đường sức từ đeău bị đaơy ra ngoài vaơt dăn, trừ moơt lớp rât mỏng beđn ngoài beă maịt, nghĩa là từ trường trong lòng vaơt sieđu dăn luođn luođn baỉng khođng. Đoơ từ hóa cụa vaơt sieđu dăn χ = –1, và đoơ từ thaơm μ = 1+χ = 0. Hieơn tượng này gĩi là
hieơu ứng Meissner được Meissner và Ochsenfeld phát hieơn ra vào naím 1933.
Đađy là thuoơc tính cơ bạn thứ hai cụa sieđu dăn beđn cánh tính dăn đieơn lý tưởng. Do tính nghịch từ lý tưởng neđn khi đaịt trong từ trường vaơt sieđu dăn sẽ chịu tác dúng cụa những lực có xu hướng đaơy nó ra khỏi từ trường. Người ta đã làm các thí nghieơm chứng minh hieơn tượng này, trong đó moơt mău oxýt đoăng, bari, yttri sieđu dăn bị đaơy noơi boăng beănh beđn tređn moơt thanh nam chađm vĩnh cửu.
8.8.3.Ứng dúng cụa sieđu dăn.
Do các tính chât đaịc bieơt keơ tređn, vaơt lieơu sieđu dăn ngay từ khi mới phát hieơn đã được trieơn khai áp dúng, maịc dù giá thành rât cao do phại làm các heơ thông làm lánh phức táp. Ưng dúng cụa sieđu dăn cực kỳ phong phú trong vieơc thay thê các kim lối thođng thường baỉng vaơt lieơu sieđu dăn đeơ táo ra các máy móc thiêt bị hieơu ứng cao. Có theơ chia làm 2 nhóm sau:
1. Các thiêt bị, máy móc có kích thước lớn như chê táo các nam chađm sieđu dăn cực mánh dùng cho máy gia tôc hát trong nghieđn cứu hát nhađn; các đoơng cơ, máy phát đieơn hieơu suât cao; tàu hỏa cháy tređn đeơm từ , v.v…. 2. Các thiêt bị, máy móc kích thước nhỏ, tinh xạo dùng trong kỹ thuaơt đieơn
tử, máy tính; các máy đo có đoơ nháy cao dùng trong kỹ thuaơt đo lường. đieău khieơn, tự đoơng hóa, v.v…
Các máy móc thiêt bị làm baỉng vaơt lieơu sieđu dăn có những đaịc tính quý giá như :
a) Hieơu suât cao. Do đieơn trở baỉng khođng neđn khođng tieđu tôn naíng lượng
Lưu Thê Vinh
vaơy chi phí toơn hao naíng lượng giạm đên mức thâp nhât, và hieơu suât có theơ đát tới 98,8%.
b) Chât lượng cao. Các máy móc chê táo baỉng vaơt lieơu sieđu dăn sẽ cho đoơ
chính xác tôi đa, đoơ nháy cao, tôc đoơ làm vieơc lớn với đoơ oăn rât thâp. Taăn sô làm vieơc cụa các chuyeơn mách sieđu dăn đát tới 1010 Hz
c) Gĩn nhé. Các linh kieơn sieđu dăn kích thước nhỏ, do khođng tỏa nhieơt neđn có
theơ đaịt sát nhau. Chẳng hán, moơt nam chađm thường muôn táo từ trường 1,5 T có khôi lượng tới 16 000 tân, trong khi moơt nam chađm sieđu dăn đeơ táo từ trường 12,5 T có khôi lượng nhỏ hơn 1 tân.
8.8.4. Sieđu dăn nhieơt đoơ cao.
Ngay sau khi phát hieơn ra hieơn tượng sieđu dăn ở thụy ngađn, nhieău nguyeđn tô khác trong bạng tuaăn hoàn đã được khạo sát và cho thây hieơn tượng này còn xạy ra ở nhieău kim lối và các hợp kim khác (bạng 8-2). Đieău đaịc bieơt lý thú là quá trình tìm kiêm các chât sieđu dăn mà có nhieơt đoơ tới hán Tc
lớn. Theo khoạng nhieơt đoơ trong đó toăn tái tráng thái sieđu dăn, người ta chia các chât sieđu dăn ra hai lối:
– Sieđu dăn nhieơt đoơ thâp. Cho các chât có nhieơt đoơ tới hán Tc < 20 K
– Sieđu dăn nhieơt đoơ cao. Cho các chât có nhieơt đoơ tới hán Tc ≥ 80 K.
Naím 1987 người ta đã táo ra sieđu dăn trong khoạng nhieơt đoơ từ 80÷90K. Naím 1988 đã đát được Tc trong khoạng 120÷130 K. Người ta hy vĩng vào những naím tới có theơ táo ra được các chât sieđu dăn ở nhieơt đoơ tụ lánh (∼ 250 K) và nhieơt đoơ phòng (∼300 K). ( Bạng 8-3).
Bạng 8-3
Naím Chât sieđu dăn Tc (K) Naím Chât sieđu dăn Tc (K)
1911 Hg 4,1 1973 Nb3Ge 23,2 1913 Pb 7,2 1986 La2 –xSrxCuO4 40 1930 Nb 9,2 1987 Yba2Cu3O7-δ 94 1954 Nb3Sn 18,1 1988 BiSrCuCa2Ox 110 1966 Nb3(Al0,75Ge0,25) 20-21 1988 Tl2Ba2Cu2Ox 125 1971 Nb3Ga 20,3
Chương 9.