Скачать презентацию МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ Скачать презентацию МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ.pptx

  • Количество слайдов: 30

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ Выполнила студентка группы ОП 1 -1 МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ Выполнила студентка группы ОП 1 -1 Ерхова Анна Научный руководитель профессор С. К. Камзолов

СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ - явление, заключающееся в том, что у многих химических элементов, соединений, сплавов при СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ - явление, заключающееся в том, что у многих химических элементов, соединений, сплавов при охлаждении ниже определённой температуры Тс наблюдается переход из нормального в сверхпроводящее состояние, в котором их электрическое сопротивление постоянному току полностью отсутствует. Опыт 1911 года: исследование низкотемпературного хода сопротивления ртути. Хейке Камерлинг-Оннес – нидерландский физик, впервые открывший сверхпроводимость.

Что же происходит в металлах при понижении их температуры до значений, близких к абсолютному Что же происходит в металлах при понижении их температуры до значений, близких к абсолютному нулю? Валентные электроны покидают свои орбиты и свободно перемещаются внутри кристаллической решётки. Под воздействием внешнего электрического поля их движение становится упорядоченным.

Что же происходит в металлах при понижении их температуры до значений, близких к абсолютному Что же происходит в металлах при понижении их температуры до значений, близких к абсолютному нулю? Валентные электроны покидают свои орбиты и свободно перемещаются внутри кристаллической решётки. Под воздействием внешнего электрического поля их движение становится упорядоченным. Однако на пути электронов возникают препятствия в виде узлов кристаллических решёток, их дефектов. Поэтому возникает электрическое сопротивление току.

Что же происходит в металлах при понижении их температуры до значений, близких к абсолютному Что же происходит в металлах при понижении их температуры до значений, близких к абсолютному нулю? Валентные электроны покидают свои орбиты и свободно перемещаются внутри кристаллической решётки. Под воздействием внешнего электрического поля их движение становится упорядоченным. Однако на пути электронов возникают препятствия в виде узлов кристаллических решёток, их дефектов. Поэтому возникает электрическое сопротивление току. С понижением температуры нарушения структуры решёток, связанные с тепловыми колебаниями атомов, уменьшаются. Структура становится более правильной. Следовательно, уменьшается и сопротивление.

Что же происходит в металлах при понижении их температуры до значений, близких к абсолютному Что же происходит в металлах при понижении их температуры до значений, близких к абсолютному нулю? Однако на пути электронов возникают препятствия в виде узлов кристаллических решёток, их дефектов. Поэтому возникает электрическое сопротивление току. С понижением температуры нарушения структуры решёток, связанные с тепловыми колебаниями атомов, уменьшаются. Структура становится более правильной. Следовательно, уменьшается и сопротивление. Но как возникает притяжение между электронами?

Что же происходит в металлах при понижении их температуры до значений, близких к абсолютному Что же происходит в металлах при понижении их температуры до значений, близких к абсолютному нулю? С понижением температуры нарушения структуры решёток, связанные с тепловыми колебаниями атомов, уменьшаются. Структура становится более правильной. Следовательно, уменьшается и сопротивление. Но как возникает притяжение между электронами? Электрон притягивает положительный ион, а тот тянет за собой другой электрон. Так возникает связь между электронами.

Что же происходит в металлах при понижении их температуры до значений, близких к абсолютному Что же происходит в металлах при понижении их температуры до значений, близких к абсолютному нулю? Квазичастица — понятие в квантовой механике, введение которого позволяет существенно упростить описание сложных квантовых систем со взаимодействием. Квант — неделимая порция какойлибо величины в физике. В основе понятия лежит представление квантовой механики о том, что некоторые физические величины могут принимать только определённые значения. Но как возникает притяжение между электронами? Электрон притягивает положительный ион, а тот тянет за собой другой электрон. Так возникает связь между электронами. Такая связь называется фононной. Фонон — квазичастица, представляющая собой квант колебательного движения атомов кристалла.

Что же происходит в металлах при понижении их температуры до значений, близких к абсолютному Что же происходит в металлах при понижении их температуры до значений, близких к абсолютному нулю? Электрон притягивает положительный ион, а тот тянет за собой другой электрон. Так возникает связь между электронами. Такая связь называется фононной. Фонон — квазичастица, представляющая собой квант колебательного движения атомов кристалла. Таким образом можно говорить о корреляции электронов. Электронная корреляция - взаимная обусловленность движений всех электронов атомной или молекулярной системы как целого.

Теория БКШ. Теория Бардина, Купера, Шиффера. 1957 В 1972 году создатели теории были удостоены Теория БКШ. Теория Бардина, Купера, Шиффера. 1957 В 1972 году создатели теории были удостоены Нобелевской премии по физике.

Теория БКШ. Фермион — частица (или квазичастица) с полуцелым значением спина. Фермионы подчиняются статистике Теория БКШ. Фермион — частица (или квазичастица) с полуцелым значением спина. Фермионы подчиняются статистике Ферми — Дирака: в одном квантовом состоянии может находиться не более одной частицы (принцип Паули). Спин (от англ. spin — вертеть[-ся], вращение) — собственный момент импульса элементарной частицы. При обычных условиях электроны являются фермионами, частицами с полуцелым спином, имеющим значение -1/2 или +1/2. Каждый из фермионов описывается своей волновой функцией.

Теория БКШ. При обычных условиях электроны являются фермионами, частицами с полуцелым спином, имеющим значение Теория БКШ. При обычных условиях электроны являются фермионами, частицами с полуцелым спином, имеющим значение -1/2 или +1/2. Каждый из фермионов описывается своей волновой функцией. Но при определённых условиях они образуют пары. Электроны со значениями спинов +1/2 и -1/2 объединяются и образуют связанное состояние, которое называют куперовской парой. Эта пара имеет нулевой спин и удвоенный заряд электрона.

Теория БКШ. Но при определённых условиях они образуют пары. Электроны со значениями спинов +1/2 Теория БКШ. Но при определённых условиях они образуют пары. Электроны со значениями спинов +1/2 и -1/2 объединяются и образуют связанное состояние, которое называют куперовской парой. Эта пара имеет нулевой спин и удвоенный заряд электрона. А раз её суммарный спин равен нулю, то она обладает свойствами бозона. Бозоны образуют «бозеконденсат» , к которому присоединяются все свободные бозоны. Они становятся единым целым, способным двигаться, не реагируя ни на какие препятствия на своём пути. Так возникает ток сверхпроводимости.

Низкотемпературная (гелиевая) сверхпроводимость: максимум Nb 3 Ge Тс=23, 3 K (1973) Пниктиды и ферропниктиды Низкотемпературная (гелиевая) сверхпроводимость: максимум Nb 3 Ge Тс=23, 3 K (1973) Пниктиды и ферропниктиды Тс до 55 К (2008) 1964 Билл Литлл Возможны сверхпроводники не металлической, а органической природы! 1986 Беднорц и Мюллер «Возможная высокотемпературная сверхпроводимость в Ва-La-Cu-O системе»

ВТСП материалы Переход в сверхпроводящее состояние при «азотных» температурах. ВТСП материалы Переход в сверхпроводящее состояние при «азотных» температурах.

Основная идея заключалась в том, чтобы получить своеобразную полимерную нитку с регулярно расположенными Основная идея заключалась в том, чтобы получить своеобразную полимерную нитку с регулярно расположенными электронными фрагментами. Поскольку масса электрона на несколько порядков меньше массы любого иона, поляризация электронных фрагментов может быть более сильной, а критическая температура более высокой, чем при фоновом механизме.

Теоретическая модель ВТСП В. Л. Гинзбурга Экситонный механизм взаимодействия электронов. Подобно фононам, экситоны являются Теоретическая модель ВТСП В. Л. Гинзбурга Экситонный механизм взаимодействия электронов. Подобно фононам, экситоны являются квазичастицами, перемещающимися по кристаллу и не связанными с переносом электрического заряда и массы.

Туннельный эффект Если два сверхпроводника соединить друг с другом «слабым» контактом, например, тончайшей полоской Туннельный эффект Если два сверхпроводника соединить друг с другом «слабым» контактом, например, тончайшей полоской из диэлектрика, через него пойдет туннельный сверхпроводящий ток.

Туннельный эффект Если два сверхпроводника соединить друг с другом «слабым» контактом, например, тончайшей полоской Туннельный эффект Если два сверхпроводника соединить друг с другом «слабым» контактом, например, тончайшей полоской из диэлектрика, через него пойдет туннельный сверхпроводящий ток. Частица подлетает к барьеру, преодолеть который она по классическим представлениям никак не может, так как ее кинетическая энергия недостаточна.

Туннельный эффект Если два сверхпроводника соединить друг с другом «слабым» контактом, например, тончайшей полоской Туннельный эффект Если два сверхпроводника соединить друг с другом «слабым» контактом, например, тончайшей полоской из диэлектрика, через него пойдет туннельный сверхпроводящий ток. Частица подлетает к барьеру, преодолеть который она по классическим представлениям никак не может, так как ее кинетическая энергия недостаточна. Напротив, согласно квантовой механике, прохождение барьера возможно.

Туннельный эффект Частица подлетает к барьеру, преодолеть который она по классическим представлениям никак не Туннельный эффект Частица подлетает к барьеру, преодолеть который она по классическим представлениям никак не может, так как ее кинетическая энергия недостаточна. Напротив, согласно квантовой механике, прохождение барьера возможно. Из соотношения неопределенностей.

Туннельный эффект Напротив, согласно квантовой механике, прохождение барьера возможно. Из соотношения неопределенностей. Большая неопределенность Туннельный эффект Напротив, согласно квантовой механике, прохождение барьера возможно. Из соотношения неопределенностей. Большая неопределенность координаты частицы в диэлектрике приводит к большой неопределенности ее импульс.

Туннельный эффект Из соотношения неопределенностей. Большая неопределенность координаты частицы в диэлектрике приводит к большой Туннельный эффект Из соотношения неопределенностей. Большая неопределенность координаты частицы в диэлектрике приводит к большой неопределенности ее импульс. А следовательно, и к большей неопределённости её кинетической энергии.

Туннельный эффект — преодоление микрочастицей поте нциального барьера в случае, когда её полная энергия Туннельный эффект — преодоление микрочастицей поте нциального барьера в случае, когда её полная энергия меньше высоты барьера.

Эффект Мейснера 1933 Эффект Мейснера заключается в том, что постоянное не слишком сильное магнитное Эффект Мейснера 1933 Эффект Мейснера заключается в том, что постоянное не слишком сильное магнитное поле выталкивается из сверхпроводящего образца. Таким образом сверхпроводник является антиферромагнетиком.

Слаботочные применения ВТСП СКВИДы сверхчувствительные магнитометры Аналого-цифровые приборы Супер-ЭВМ ВТСП в космической измерительной технике Слаботочные применения ВТСП СКВИДы сверхчувствительные магнитометры Аналого-цифровые приборы Супер-ЭВМ ВТСП в космической измерительной технике

Высокоточное применение ВТСП Перспективы: Поезд на магнитной подушке ЛЭП … Высокоточное применение ВТСП Перспективы: Поезд на магнитной подушке ЛЭП …

“ Нам не надо предугадать, как слово наше отзовётся. Фёдор Иванович Тютчев ” “ Нам не надо предугадать, как слово наше отзовётся. Фёдор Иванович Тютчев ”

Спасибо за внимание. 2015 Спасибо за внимание. 2015