Co to jest Nadprzewodnictwo

Co to znaczy NADPRZEWODNICTWO: Holenderski fizyk H. Kammerlingh Onnes odkrył w r. 1911, iż opór elektryczny rtęci spada do zera po obniżeniu temp. poniżej 4,2 K (ciekły hel). Zdarzenie to nazwał n. Materiał nadprzewodzący posiada dwie zasadnicze własności: 1) zerowy opór, R = 0 dla T < Tc Tc - temp. krytyczna 2) zerową indukcję magnetyczną B = 0 we wnętrzu nadprzewodnika. Stałe zewnętrzne pole magnetyczne jest wypychane z wnętrza nadprzewodnika - sukces Meissnera-Ochsenfelda (odkryty w r. 1933). Z racji na zachowanie się nadprzewodnika w polu magnetycznym odznacza się nadprzewodnictwo I i II rodzaju. Zależność Hc(T) dla nadprzewodnika II rodzaju. Hc2 może przyjmować bardzo spore wartości ( oH ok. 100 Tesli) W stanie mieszanym strumień magnetyczny wnika do próbki w formie mikroskopowych włókien, zwanych wirami. Każdy wir zawiera skwantowany strumień magnetyczny. J. Bardeen, L. Cooper, R. Schrieffer podali w r. 1957 teorię n., zwaną teorią BCS. Wg tej teorii elektron przewodnictwa zostaje sprzężony przy udziale drgań sieci fononów z drugim elektronem, tworząc parę Coopera. Poniżej temp. krytycznej wszystkie pary Coopera poruszają się ruchem spójnym. Zespół takich par wprawiony w ruch kontynuuje ruch bez strat energii, a więc prąd płynie bez oporu. Materiały nadprzewodnikowe: - przewarzająca część pierwiastków metalicznych, Tc - kilka kelwinów, na przykład dla Al, Tc = 1,1 K. Nb, Tc = 9,2 K. - związki dwuskładnikowe, na przykład Nb3Sn, Tc = 18 K, Nb3Ge, Tc = 23 K - etapy Chevrela (odkryte w r. 1971), związki typu MxMo6X8, gdzie Mx - metal albo pierwiastek ziem rzadkich X - S, Se, Te, na przykład SnMo6S8, Tc = 12 K LaMo6Se8, Tc = 11 K - nadprzewodniki organiczne, odkryte w r. 1980 - nadprzewodniki wysokotemperaturowe. G. Bednorz i K.A. Mueller odkryli w r. 1986 n. w ceramicznych próbkach LaBaCuO, Tc = 30 K. W r. 1987 odkryto n. w ceramice YBa2Cu3O7, Tc = 92 K. Uzyskano materiały o Tc > 100 K - związki fullerenów (C60) z metalami alkalicznymi K3C60, Tc = 18 K Rb3C60, Tc = 30 K