100 lat fizyki niskich temperatur i nadprzewodnictwa

Podobne dokumenty
Zamiast przewodnika z miedzi o bardzo dużych rozmiarach możemy zastosowad niewielki nadprzewodnik niobowo-tytanowy

Nadprzewodnictwo w materiałach konwencjonalnych i topologicznych

) (*#)$+$$ poniedziałki 13:30-15:00 wtorki 12:00-14:00 pitek 8:30-10:00

LEWITACJA MAGNETYCZNA Z WYKORZYSTANIEM ZJAWISKA NADPRZEWODNICTWA

Gazy kwantowe. Jacek Jurkowski, Fizyka Statystyczna. Instytut Fizyki

POLITECHNIKA GDAŃSKA NADPRZEWODNICTWO I EFEKT MEISSNERA

Few-fermion thermometry

Nadprzewodniki wysokotemperatu rowe. I nie tylko.

Wojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition)

Nadprzewodnictwo. Eryk Buk. 29 października 2018 r.

Wybrane zastosowania nadprzewodników wysokotemperaturowych

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Nadprzewodnictwo. Nadprzewodnictwo

Nadprzewodnikowe zasobniki energii (SMES)

Pierwiastki nadprzewodzące

Nagrody Nobla z dziedziny fizyki ciała. Natalia Marczak Fizyka Stosowana, semestr VII

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

Fizyka klasyczna. - Mechanika klasyczna prawa Newtona - Elektrodynamika prawa Maxwella - Fizyka statystyczna -Hydrtodynamika -Astronomia

Mikroskopia polowa. Efekt tunelowy Historia odkryć Uwagi o tunelowaniu Zastosowane rozwiązania. Bolesław AUGUSTYNIAK

ARNOLD. EDUKACJA KULTURYSTY (POLSKA WERSJA JEZYKOWA) BY DOUGLAS KENT HALL

Investigation of the coexistence of superconductivity and magnetism in substituted EuFe 2 As 2. Lan Maria Tran

Zakopane, plan miasta: Skala ok. 1: = City map (Polish Edition)

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture11. Random Projections & Canonical Correlation Analysis

MaPlan Sp. z O.O. Click here if your download doesn"t start automatically

Nadprzewodnictwo w temperaturze pokojowej. Janusz Typek

Weronika Mysliwiec, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

Lublin, 23 X 2012 r. Nadprzewodnictwo. - od badań podstawowych do zastosowań. Tadeusz Domański Instytut Fizyki UMCS

Has the heat wave frequency or intensity changed in Poland since 1950?

photo graphic Jan Witkowski Project for exhibition compositions typography colors : : janwi@janwi.com

Nadprzewodniki: właściwości i zastosowania

Katowice, plan miasta: Skala 1: = City map = Stadtplan (Polish Edition)

Hakin9 Spam Kings FREEDOMTECHNOLOGYSERVICES.CO.UK

Spis treści. nadprzewodnictwo. Historia nadprzewodnictwa... Historia nadprzewodnictwa. Pierwsze osiagnięcia

Tychy, plan miasta: Skala 1: (Polish Edition)

Wojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition)

Nadpłynność i nadprzewodnictwo

DODATKOWE ĆWICZENIA EGZAMINACYJNE

Helena Boguta, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

Convolution semigroups with linear Jacobi parameters

OpenPoland.net API Documentation

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture 11. Spectral Embedding + Clustering

SSW1.1, HFW Fry #20, Zeno #25 Benchmark: Qtr.1. Fry #65, Zeno #67. like

Hard-Margin Support Vector Machines

The Lorenz System and Chaos in Nonlinear DEs

Konsorcjum Śląskich Uczelni Publicznych

Emilka szuka swojej gwiazdy / Emily Climbs (Emily, #2)

Karpacz, plan miasta 1:10 000: Panorama Karkonoszy, mapa szlakow turystycznych (Polish Edition)

Dolny Slask 1: , mapa turystycznosamochodowa: Plan Wroclawia (Polish Edition)

Nadpłynny gaz, ciecz i ciało stałe

Analysis of Movie Profitability STAT 469 IN CLASS ANALYSIS #2

Zarządzanie sieciami telekomunikacyjnymi

PRESENT TENSES IN ENGLISH by

Ankiety Nowe funkcje! Pomoc Twoje konto Wyloguj. BIODIVERSITY OF RIVERS: Survey to students

Sargent Opens Sonairte Farmers' Market

EGZAMIN MATURALNY Z JĘZYKA ANGIELSKIEGO POZIOM ROZSZERZONY CZĘŚĆ I 8 MAJA Godzina rozpoczęcia: 14:00. Czas pracy: 120 minut

Relaxation of the Cosmological Constant

ZGŁOSZENIE WSPÓLNEGO POLSKO -. PROJEKTU NA LATA: APPLICATION FOR A JOINT POLISH -... PROJECT FOR THE YEARS:.

Zajęcia z języka angielskiego TELC Gimnazjum Scenariusz lekcji Prowadzący: Jarosław Gołębiewski Temat: Czas Present Perfect - wprowadzenie

Miedzy legenda a historia: Szlakiem piastowskim z Poznania do Gniezna (Biblioteka Kroniki Wielkopolski) (Polish Edition)

Stargard Szczecinski i okolice (Polish Edition)

General Certificate of Education Ordinary Level ADDITIONAL MATHEMATICS 4037/12

podsumowanie (E) E l Eds 0 V jds

THEORETICAL STUDIES ON CHEMICAL SHIFTS OF 3,6 DIIODO 9 ETHYL 9H CARBAZOLE

Extraclass. Football Men. Season 2009/10 - Autumn round

Revenue Maximization. Sept. 25, 2018

ZGŁOSZENIE WSPÓLNEGO POLSKO -. PROJEKTU NA LATA: APPLICATION FOR A JOINT POLISH -... PROJECT FOR THE YEARS:.

Employment. Number of employees employed on a contract of employment by gender in Company

Oxford PWN Polish English Dictionary (Wielki Slownik Polsko-angielski)

EGZAMIN MATURALNY 2012 JĘZYK ANGIELSKI

Elektryczność i Magnetyzm

Karpacz, plan miasta 1:10 000: Panorama Karkonoszy, mapa szlakow turystycznych (Polish Edition)

EGZAMIN MATURALNY 2012 JĘZYK ANGIELSKI

Wojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition)

Nadprzewodniki. W takich materiałach kiedy nastąpi przepływ prądu może on płynąć nawet bez przyłożonego napięcia przez długi czas! )Ba 2. Tl 0.2.

TEORIA CZASU FUTURE SIMPLE, PRESENT SIMPLE I CONTINOUS ODNOSZĄCYCH SIĘ DO PRZYSZŁOŚCI ORAZ WYRAŻEŃ BE GOING TO ORAZ BE TO DO SOMETHING

Electromagnetism Q =) E I =) B E B. ! Q! I B t =) E E t =) B. 05/06/2018 Physics 0

EXCEL PL PROGRAMOWANIE PDF

EXAMPLES OF CABRI GEOMETRE II APPLICATION IN GEOMETRIC SCIENTIFIC RESEARCH

Układ SI. Nazwa Symbol Uwagi. Odległość jaką pokonujeświatło w próżni w czasie 1/ s

EGZAMIN MATURALNY Z JĘZYKA ANGIELSKIEGO POZIOM ROZSZERZONY MAJ 2010 CZĘŚĆ I. Czas pracy: 120 minut. Liczba punktów do uzyskania: 23 WPISUJE ZDAJĄCY

Elektrostatyka Potencjały I linie sił pola. Symetria cylindryczna Odwzorowania konforemne

y = The Chain Rule Show all work. No calculator unless otherwise stated. If asked to Explain your answer, write in complete sentences.

Duży, mały i zerowy opór. Od czego zależy, czy materiał przewodzi prąd?

Wybrzeze Baltyku, mapa turystyczna 1: (Polish Edition)

Patients price acceptance SELECTED FINDINGS

Agnieszka Lasota Sketches/ Szkice mob

Zestawienie czasów angielskich

Tytuł pracy w języku angielskim: Physical properties of liquid crystal mixtures of chiral and achiral compounds for use in LCDs

DOI: / /32/37

Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Dominika Janik-Hornik (Uniwersytet Ekonomiczny w Katowicach) Kornelia Kamińska (ESN Akademia Górniczo-Hutnicza) Dorota Rytwińska (FRSE)

Elektryczność i Magnetyzm

Steps to build a business Examples: Qualix Comergent

Lesson 1. Book 1. Lesson 1

Strangeness in nuclei and neutron stars: many-body forces and the hyperon puzzle

Domy inaczej pomyślane A different type of housing CEZARY SANKOWSKI

Conditionals: 0, 1, 2, 3 - Zadania warunkowe. O Conditional. Kiedy używamy? Zdanie podrzędne Zdanie nadrzędne

OSI Network Layer. Network Fundamentals Chapter 5. ITE PC v4.0 Chapter Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Znak forma podstawowa 4 budowa i proporcje 5 pole ochronne 6 kolorystyka 7 warianty monochromatyczne 8 tła znaku 9 niedozwolone stosowanie znaku 11

ANKIETA ŚWIAT BAJEK MOJEGO DZIECKA

Instructions for student teams

Transkrypt:

100 lat fizyki niskich temperatur i nadprzewodnictwa Tadeusz Wasiutyński IFJ PAN 9 maja 2013

Wstęp teoria BCS teoria Ginzburga Landaua nowe nadprzewodniki wysokotemperaturowe co z tego mamy

Heike Kamerlingh Onnes(1853 1926) 1913 nagroda Nobla "for his investigations on the properties of matter at low temperatures which led, inter alia, to the production of liquid helium"

Heike Kamerlingh Onnes(1853 1926) 1913 nagroda Nobla 1908 skroplenie helu

Heike Kamerlingh Onnes(1853 1926) 1913 nagroda Nobla 1908 skroplenie helu 1911 odkrycie nadprzewodnictwa

Heike Kamerlingh Onnes(1853 1926) 1913 nagroda Nobla 1908 skroplenie helu 1911 odkrycie nadprzewodnictwa

pierwsze cztery dekady 1931 nadprzewodnictwo w stopie (de Haas i Keesom) 1933 efekt Meissnera (Meissner i Ochsenfield) 1935 Fritz i Heinz London zapostulowali: 1 j = A λ 2 2 1 ( me ) 1/2 B = B L λ 2 λ L = µ L 0 n s e 2 teorie Bloch, Einstein, Bohr, Brillouin, Born, Feynmann...

John Bardeen

John Bardeen

oddziaływanie elektron-fonon efekt izotopowy H. Fröhlich Phys. Rev (1950): Leon Cooper Phys. Rev (1956): Bound electron Pairs in a Degenerate Fermi Gas

oddziaływanie elektron-fonon efekt izotopowy H. Fröhlich Phys. Rev (1950): φ( k 1, k 2 ; r 1, r 2 ) = 1 V ei( k 1 r 1 + k 2 r 2 ) r = r 2 r 1, K = k 1 + k 2, k = ( k 2 k 1 )/2 Leon Cooper Phys. Rev (1956): Bound electron Pairs in a Degenerate Fermi Gas

oddziaływanie elektron-fonon efekt izotopowy H. Fröhlich Phys. Rev (1950): φ( k 1, k 2 ; r 1, r 2 ) = 1 V ei( k 1 r 1 + k 2 r 2 ) r = r 2 r 1, K = k 1 + k 2, k = ( k 2 k 1 )/2 χ(r, K ) = e i k r N(K, ɛ(k)) E K + ɛ(k) E dɛ dk d k Leon Cooper Phys. Rev (1956): Bound electron Pairs in a Degenerate Fermi Gas

oddziaływanie elektron-fonon efekt izotopowy H. Fröhlich Phys. Rev (1950): φ( k 1, k 2 ; r 1, r 2 ) = 1 V ei( k 1 r 1 + k 2 r 2 ) r = r 2 r 1, K = k 1 + k 2, k = ( k 2 k 1 )/2 χ(r, K ) = e i k r N(K, ɛ(k)) E K + ɛ(k) E dɛ dk d k EF ωd k EF + ωd Leon Cooper Phys. Rev (1956): Bound electron Pairs in a Degenerate Fermi Gas -k EF

Bardeen, Cooper, Schriefer Phys. Rev. (1957) T c 0.57 (0) = 2ħω D exp( 2 V ρ(e F ) ) (T ) (0) = 1.74 ( 1 T T c ) 1/2

teoria Ginzburga Landaua Zh. Eksper. Theor. Fiz. 1950 przejście fazowe jest ciagłe parametr porzadku zależy od pola magnetycznego parametr porzadku jest liczba zespolona: ψ( r) = ψ( r) e iθ( r) = ñ s ( r)e iθ( r)

teoria Ginzburga Landaua Zh. Eksper. Theor. Fiz. 1950 przejście fazowe jest ciagłe parametr porzadku zależy od pola magnetycznego parametr porzadku jest liczba zespolona: ψ( r) = ψ( r) e iθ( r) = ñ s ( r)e iθ( r) f = f 0 + 1 2m ( i q A)ψ 2 + a(t T c ) ψ 2 + 2b ψ 4

teoria Ginzburga Landaua Zh. Eksper. Theor. Fiz. 1950 przejście fazowe jest ciagłe parametr porzadku zależy od pola magnetycznego parametr porzadku jest liczba zespolona: ψ( r) = ψ( r) e iθ( r) = ñ s ( r)e iθ( r) f = f 0 + 1 2m ( i q A)ψ 2 + a(t T c ) ψ 2 + 2b ψ 4 [ 1 2m ( i q A) 2 + a(t T c ) + 2b ψ 2] ψ = 0 j = iq 2m (ψ ψ ψ ψ ) q2 m ψ 2 A

kwantowanie strumienia magnetycznego e 2e2 j = ( θ + A) Ψ m mc 2 Φ = n hc 2e = nφ 0 SQUID: złacze Josephsona: j = j 0 sin(θ 1 θ 2 ) j 0 = e n s Ke Kd j = j 0 sin δ 1 +j 0 sin δ 2 = j cos(δ 1 δ 2 ) δ 1 δ 2 = 2π Φ Φ 0

Superconductivity at 100 In the 100 years since the discovery of superconductivity, progress has come in fits and starts. The graphic below shows various types of superconductor sprouting into existence, from the conventional superconductors to the rise of the copper oxides, as well as the organics and the most recently discovered iron oxides. Experimental progress has relied on fortuitous guesses, while it was not until 1957 that theorists were finally able to explain how current can flow indefinitely and a magnetic field can be expelled. The idea that the theory was solved was overturned in 1986 with the discovery of materials that superconduct above the perceived theoretical limit, leaving theorists scratching their heads to this day. In this timeline, Physics World charts the key events, the rise in record transition temperatures and the Nobel Prizes for Physics awarded for progress in superconductivity. superconducting transition temperature, T c (K) 140 120 100 1987 Paul Chu and his team break the 77 K liquidnitrogen barrier and discover superconductivity at 93 K in a compound containing yttrium, barium, copper and oxygen, now known as YBCO 1987 1908 and 1911 1957 Georg Bednorz Heike Kamerlingh Onnes wins John Bardeen, Leeon Cooper and Robert Alexander Müller the race against James Dewar Schrieffer publissh their (BCS) theory, which to liquefy helium (1908), then builds on the ideea of Cooper pairs proposed 1973 discovers zero resistance in the previous yeaar, and describes all the Brian Josephson mercury with Gilles Holst (1911) electrons togethher as one wavefunction. 1931 The theory prediccts that superconductivity Wander Johannes de Haas and cannot occur muuch above 20 K Willem Keesom discover superconductivity in an alloy 1972 John Bardeen Leon Cooper Robert Schrieffer 80 1933 Walther Meissner and Robert Ochsenfeld discover that magnetic fields are expelled from superconductors. This Meissner effect means 60 that superconductors can be T > T c T < T c levitated above magnets 40 1935 Brothers Fritz and Heinz London make a long-awaited theory breakthrough, 1913 formulating two equations Heike Kamerlingh Onnes that try to describe how superconductors interact with 20 electromagnetic fields 0 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1962 Lev Landau 1962 Brian Josephson predicts that a current will pass between two superconductors separated by an insulating barrier. Two of these Josephson junctions wired in parallel form a superconducting quantum 1986 interference device (SQUID) Georg Bednorz (right) and Alexander that can measure very weak Müller (left) find superconductivity at magnetic fields 30 K, over the 20 K limit of BCS theory, and not in a metal, but a ceramic boiling point of liquid nitrogen 2003 Alexei Abrikosov Vitaly Ginzburg 2006 Hideo Hosono and colleagues discover superconductivity in an iron compound. The highest T c found in these materials to date is 55 K 2001 Jun Akimitsu announces that the cheap and simple chemical magnesium diboride (MgB 2) superconducts up to 39 K 1981 Superconductivity is found by Klaus Bechgaard and colleagues in a salt the first organic material to superconduct at ambient pressure. To date the organic superconductor with the highest T c is Cs 3C 60 at 38 K 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Image credits (left to right): Physics Today Collection/American Institute of Physics/Science Photo Library; Wikimedia Commons; Eye of Science/Science Photo Library; University of Birmingham Consortium on High T c Superconductors/ Science Photo Library; Y Kohsaka/Cornell University/RIKEN; Emilio Segrè Visual Archives/American Institute of Physics/Science Photo Library; Supercond. Sci. Technol. 21 125028