مقاله بررسی ابر رسانایی

تحقیق بررسی ابر رسانایی ;پژوهش بررسی ابر رسانایی ;مقاله بررسی ابر رسانایی ;دانلود تحقیق بررسی ابر رسانایی ;بررسی ابر رسانایی ;ابر رسانایی

مقاله بررسی ابر رسانایی در 11 صفحه ورد قابل ویرایش

ابر رسانایی

به تركیب جالب خواص الكتریكی و مغناطیسی فلزات مشخصی كه در درجات حرارت خیلی پایین در آنها به وجود می‌آید اطلاق می شود. یك چنین دمایی اولین بار در سال 1908 وقتی كمرلینگ اونز در دانشگاه لیدن موفق به تولید هلیوم مایع گردید حاصل شد كه با استفاده از آن توانست به درجه حرارت حدود یك درجه كلوین برسد.
یكی از اولین بررسی هایی كه ا.نز با این درجه حرارت پایین قابل دسترسی انجام داد مطالعه تغییرات مقاومت الكتریكی فلزات بر حسب درجه حرارت بود. چندین سال قبل از آن معلوم شده بود كه مقاومت فلزات وقتی دمای آنها به پایین تر از دمای اتاق برسد كاهش پیدا می كند. اما معلوم نبود كه اگر درجه حرارت تا حدود كلوین تنزل یابد مقاومت تا چه حد كاهش پیدا می كند. آقای اونز كه با پلاتینیم كار می كرد متوجه شد كه مقاومت نمونه سرد تا یك مقدار كم كاهش پیدا می كرد كه این كاهش به خلوص نمونه بستگی داشت. در آن زمان خالص ترین فلز قابل دسترس جیوه بود و در تلاش برای بدست آوردن رفتار فلز خیلی خالص اونز مقاومت جیوه خالص را اندازه گرفت.او متوجه شد كه در درجه حرارت خیلی پایین مقاومت جیوه تا حد غیر قابل اندازه گیری كاهش پیدا می كند كه البته این موضوع زیاد شگفت انگیز نبود اما نحوه از بین رفتن مقاومت غیر منتظره می نمود.موقعی كه درجه حرارت به سمت صفر تنزل داده می شود به جای اینكه مقاومت به ارامی كاهش یابد در درجه حرارت 4 كلوین ناگهان افت می كرد و پایین تر ازاین درجه حرارت جیوه هیچگونه مقاومتی از خود نشان نمی داد. همچنین این گذار ناگهانی به حالت بی مقاومتی فقط مربوط به خواص فلزات نمی شد و حتی اگر جیوه ناخالص بود اتفاق می افتاد.آقای اونز قبول كرد كه پایین تر از 4 كلوین جیوه به یك حالت دیگری از خواص الكتریكی كه كاملا با حالت شناخته شده قبلی متفاوت بود رفته است و این حالت تازه (( حالت ابر رسانایی )) نام گرفت.بعدا كشف شد كه ابررسانایی را می توان از بین برد ( یعنی مقاومت الكتریكی را می توان مجددا بازگردانید.) و در نتیجه معلوم شد كه اگر یك میدان مغناطیسی قوی به فلز اعمال شود این فلز در حالت ابررسانایی دارای خواص مغناطیسی بسیار متفاوتی با حالت درجه حرارتهای معمولی می باشد.
تاكنون مشخص شده است كه نصف عناصر فلزی و همچنین چندین آلیاژ در درجه حرارت های پایین ابر رسانا می شوند. فلزاتی كه ابررسانایی را در درجه حرارت های پایین از خود نشان می دهند ( ابر رسانا ) نامیده می شوند. سالهای بسیاری تصور می شد كه تمام ابررسانا ها بر طبق یك اصول فیزیكی مشابه رفتار می كنند. اما اكنون ثابت شده است كه دو نوع ابررسانا وجود دارد كه به نوع I و II مشهور می باشد. اغلب عناصری كه ابررسانا هستند ابررسانایی از نوع I را از خود نشان می دهند.در صورتی كه آلیاژها عموما ابررسانایی از نوع II را از خود نشان می دهند. این دو نوع چندین خاصیت مشابه دارند. اما رفتار مغناطیسی بسیار متفاوتی از خود بروز می دهند.

ابر رسانا ها

اگردمای فلزات مختلف را تا دمای معینی(دمای بحرانی) پایین اوریم پدیده شگرفی در انها اتفاق می افتد كه طی ان به ناگهان مقاومتشان را در برابرعبور جریان برق تا حد صفراز دست خواهند داد .وتبدیل به ابررسانا خواهند شد.

(البته موادی مانند نقره نیز هستند كه مقاومت ویژه شان حتی در دمای صفر درجه كلوین نیز صفر نمی شود).هرچند در این دما میتوان بسیاری از مواد را ابر رسانا نمود محققا ن برای رسیدن به چنین دمایی مجبورند از هلیم مایع ویا هیدرژن استفاده كنند كه بسیار گرانند

امروزه ابر رسانایی را در موادی ایجاد می كنند كه دمای بحرانیشان زیادتر از 77 درجه كلوین است كه برای رسیدن به چنین دمایی از ازت مایع استفاده می كنند كه نقطه جوشش 77 درجه كلوین است.

ابررساناهای دمای بالا

زمینه ای جدید در علم فیزیك آغاز شد هنگامی كه در 27 ژانویه 1986 میلادی، Bednorz و Mueller یك افت مقاومت تیز را در La2-mBamCuO4 در دمای حدود 30 درجه ی كلوین مشاهده كردند. آن ها مقاله ای در این باره به یكی از روزنامه های معتبر اروپائی، ZeitSchrift fur Physik فرستادند و مطالعه ی خود را برروی این ماده ی جدید ادامه دادند تا اطمینان حاصل كنند كه تغییر مقاومت ناگهانی، تبدیل به یك حالت ابررسانایی بوده. تا ماه اكتبر، آن ها اثر مایزنر (The Meissner Effect) را مشاهده كرده بودند ، بنابراین یك ماده ابررسانای جدید را به ثبت رساندند. نتایج آن ها در دنیا پخش شد، یك ماه بعد، Tanaka و همكاران وی در توكیو نتایج Bednorz-Muller را تأیید نمودند (یك تأییدیه در یكی از روزنامه های ژاپنی چاپ شد) در حالی كه كار آن ها در پكن توسط Zou و همكارانش پشتیبانی و حمایت شد. (كار آنها در دسامبر در یكی از روزنامه ها توضیح داده شد.) در ماه بعد، در نتیجه ی یك تلاش همكارانه بین Paul Chu از دانشگاه هوستون و Mang-Kang Wu از دانشگاه آلاباما، عضو جدیدی از خانواده مواد ابررساناهای دما بالا كشف شد ، YBa2Cu3O7 كه دارای بالای 70 درجه ی كلوین بود. بنابراین فقط در طی یك سال از كشف اصلی، دمای انتقال به حالت ابررسانایی افزایش سه برابر داشت. و واضح بود كه انقلاب ابررسانا ها هنوز شروع شده است. یك جشن برای بوجود آمدن این فصل در علم فیزیك طی یك جلسه در نیویورك توسط انجمن فیزیك دانان آمریكایی در یك بعد از ظهر یكی از روزهای مارس 1987 برگزار شد. این جشن 3000 شركت كننده داشت و 3000 نفر نیز این جشن را از طریق تلویزیون مشاهده می كردند …

لینک دانلود و توضیحات فایل”مقاله بررسی ابر رسانایی”