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

Podobne dokumenty
Nadprzewodnictwo w materiałach konwencjonalnych i topologicznych

Nadprzewodniki: właściwości i zastosowania

Lublin, 27 XI 2015 r. Nadprzewodnictwo. możliwość realizowania ujemnego oporu. Tadeusz Domański Instytut Fizyki UMCS

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

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

LEWITACJA MAGNETYCZNA Z WYKORZYSTANIEM ZJAWISKA NADPRZEWODNICTWA

Nadprzewodnictwo i efekt Meissnera oraz ich wykorzystanie. Anna Rutkowska IMM sem. 2 mgr

POLITECHNIKA GDAŃSKA NADPRZEWODNICTWO I EFEKT MEISSNERA

NADPRZEWODNIKI WYSOKOTEMPERATUROWE (NWT) W roku 1986 Alex Muller i Georg Bednorz odkryli. miedziowo-lantanowym, w którym niektóre atomy lantanu były

Nadprzewodnictwo i nadciekłość w układach oddziałuja. cych mieszanin bozonowo-fermionowych. Tadeusz Domański

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Nadprzewodnictwo. Nadprzewodnictwo

Nadprzewodnictwo i efekt Meissnera oraz ich wykorzystanie.

Nadprzewodnikowe zasobniki energii (SMES)

Wybrane zastosowania nadprzewodników wysokotemperaturowych

Nadprzewodniki wysokotemperaturowe. Joanna Mieczkowska

Nadprzewodniki nowe fakty i teorie

Nadpłynność i nadprzewodnictwo

Nadprzewodniki wysokotemperatu rowe. I nie tylko.

Kondensat Bosego-Einsteina okiem teoretyka

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

Teoria pasmowa ciał stałych

Czym jest prąd elektryczny

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

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Półprzewodniki. Półprzewodniki

Nadprzewodniki wysokotemperaturowe. Zastosowania nadprzewodników starych i nowych. Koniec odkryć?

Cel ćwiczenia: Wyznaczenie szerokości przerwy energetycznej przez pomiar zależności oporności elektrycznej monokryształu germanu od temperatury.

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

Pierwiastki nadprzewodzące

Właściwości kryształów

Chemia nieorganiczna. Copyright 2000 by Harcourt, Inc. All rights reserved.

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY

Chemia nieorganiczna. Pierwiastki. niemetale Be. 27 Co. 28 Ni. 26 Fe. 29 Cu. 45 Rh. 44 Ru. 47 Ag. 46 Pd. 78 Pt. 76 Os.

Struktura elektronowa

WŁAŚCIWOŚCI ELEKTRYCZNE. Oddziaływanie pola elektrycznego na materiał. Przewodnictwo elektryczne. Podstawy Nauki o Materiałach

Przewodność elektryczna ciał stałych. Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki

Światowy kryzys energetyczny a nadprzewodniki absolutnie niezbędne absolutne zero oporności

Laboratorium z Konwersji Energii. Ogniwo fotowoltaiczne

POŻYTKI Z NISKICH TEMPERATUR czyli dlaczego na zimno widzimy więcej

Konwersatorium 1. Zagadnienia na konwersatorium

Sprawozdanie z laboratorium inżynierii nowych materiałów

Pole magnetyczne Wykład LO Zgorzelec

Elektryczne własności ciał stałych

Natężenie prądu elektrycznego

Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach

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

POLITECHNIKA GDAŃSKA

Własności magnetyczne materii

Tak określił mechanikę kwantową laureat nagrody Nobla Ryszard Feynman ( ) mechanika kwantowa opisuje naturę w sposób prawdziwy, jako absurd.

Przyrządy i układy półprzewodnikowe

Ciała stałe. Literatura: Halliday, Resnick, Walker, t. 5, rozdz. 42 Orear, t. 2, rozdz. 28 Young, Friedman, rozdz

Techniki niskotemperaturowe w medycynie

Wielcy rewolucjoniści nauki

Jak budowano LHC. Andrzej SIEMKO CERN, Departament Technologii Akceleratorów

Menu. Badające rozproszenie światła,

Proste struktury krystaliczne

1.6. Falowa natura cząstek biologicznych i fluorofullerenów Wstęp Porfiryny i fluorofullereny C 60 F

W drugiej części przedstawiono podstawowe wiadomości z fizyki atomowej, fizyki ciała stałego oraz fizyki jądrowej.

TEST DIAGNOZUJACY Z FIZYKI DLA UCZNIÓW KLAS I GIMNAZJUM


Czego oczekujemy od LHC? Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

P R A C O W N I A

UKŁAD OKRESOWY PIERWIASTKÓW

Przerwa energetyczna w germanie

NADPRZEWODNICTWO PRZEWODNICTWO ELEKTRYCZNE METALI PRZEWODNICTWO ELEKTRYCZNE METALI. rezystywność

Najzimniejsze atomy. Tadeusz Domański. Instytut Fizyki, Uniwersytet M. Curie-Skłodowskiej w Lublinie.

Elektryczne własności ciał stałych

PLAN REALIZACJI MATERIAŁU NAUCZANIA FIZYKI W GIMNAZJUM WRAZ Z OKREŚLENIEM WYMAGAŃ EDUKACYJNYCH

Coś niecoś o SQUID-ach

Repeta z wykładu nr 3. Detekcja światła. Struktura krystaliczna. Plan na dzisiaj

Seria 2, ćwiczenia do wykładu Od eksperymentu do poznania materii

Elektryczne właściwości materii. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej.

Podstawy fizyki wykład 4

Elektryczne właściwości materiałów. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

Salam,Weinberg (W/Z) t Hooft, Veltman 1999 (renomalizowalność( renomalizowalność)

Magnetyczne metale i izolatory od antycznych odkryć do wspó lczesnej teorii

Nadprzewodnictwo. Eryk Buk. 29 października 2018 r.

Kwazicza stki Bogoliubova w nadprzewodnikach

Rok akademicki: 2016/2017 Kod: NIM s Punkty ECTS: 5. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

N a d p r z e w o d n i c t w o - przegla d faktów i koncepcji

O egzotycznych nuklidach i ich promieniotwórczości

FALOWA I KWANTOWA HASŁO :. 1 F O T O N 2 Ś W I A T Ł O 3 E A I N S T E I N 4 D Ł U G O Ś C I 5 E N E R G I A 6 P L A N C K A 7 E L E K T R O N

Metody rezonansowe. Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy

100 lat fizyki niskich temperatur i nadprzewodnictwa

Różne dziwne przewodniki

Elektronowa struktura atomu

Fizyka 2. Janusz Andrzejewski

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Pasma energetyczne. Pasma energetyczne

Pierwiastek: Na - Sód Stan skupienia: stały Liczba atomowa: 11

Teoria pasmowa. Anna Pietnoczka

Fizyka. Klasa II Gimnazjum. Pytania egzaminacyjne. 1. Ładunkiem ujemnym jest obdarzony: a) kation, b) proton, c) neutron, d) elektron.

ANALIZA ZAMROŻONEGO STRUMIENIA W NADPRZEWODNIKACH WYSOKOTEMPERATUROWYCH

Specyficzne własności helu w temperaturach kriogenicznych

Układ okresowy. Przewidywania teorii kwantowej

Zaburzenia periodyczności sieci krystalicznej

W1. Właściwości elektryczne ciał stałych

Ładunki puszczamy w ruch. Wykład 12

Przyrządy półprzewodnikowe

Klasyczny efekt Halla

Transkrypt:

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

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

Lublin, 23 X 2012 r. Nadprzewodnictwo - od badań podstawowych do zastosowań Tadeusz Domański Instytut Fizyki UMCS http://kft.umcs.lublin.pl/doman/

Nadprzewodnictwo dlaczego taki temat?

Nadprzewodnictwo dlaczego taki temat? Aspekty poznawcze:

Nadprzewodnictwo dlaczego taki temat? Aspekty poznawcze: za badania przyznano już 5 Nagród Nobla z fizyki (w sumie dla 10 osób)

Nadprzewodnictwo dlaczego taki temat? Aspekty poznawcze: za badania przyznano już 5 Nagród Nobla z fizyki (w sumie dla 10 osób) Aspekty technologiczne:

Nadprzewodnictwo dlaczego taki temat? Aspekty poznawcze: za badania przyznano już 5 Nagród Nobla z fizyki (w sumie dla 10 osób) Aspekty technologiczne: nowe technologie m.in. w transporcie, medycynie itp.

Nadprzewodnictwo dlaczego taki temat? Aspekty poznawcze: za badania przyznano już 5 Nagród Nobla z fizyki (w sumie dla 10 osób) Aspekty technologiczne: nowe technologie m.in. w transporcie, medycynie itp. Aspekty ekonomiczne:

Nadprzewodnictwo dlaczego taki temat? Aspekty poznawcze: za badania przyznano już 5 Nagród Nobla z fizyki (w sumie dla 10 osób) Aspekty technologiczne: nowe technologie m.in. w transporcie, medycynie itp. Aspekty ekonomiczne: olbrzymie oszcze dności w wydatkach na energetyke

Aspekty ekonomiczne istotne fakty Na rynkowa cene energii elektrycznej składaja sie :

Aspekty ekonomiczne istotne fakty Na rynkowa cene energii elektrycznej składaja sie : koszty produkcji,

Aspekty ekonomiczne istotne fakty Na rynkowa cene energii elektrycznej składaja sie : koszty produkcji, koszty przesyłania.

Aspekty ekonomiczne istotne fakty Na energii elektrycznej sie : rynkowa cene składaja koszty produkcji, koszty przesyłania. Straty w przesyłaniu energii około 7 procent. wynosza

Aspekty ekonomiczne istotne fakty Na energii elektrycznej sie : rynkowa cene składaja koszty produkcji, koszty przesyłania. Straty w przesyłaniu energii około 7 procent. wynosza Dzie ki zastosowaniu nadprzewodników można zredukować te straty do zera!

Nadprzewodniki futurystyczne perspektywy

Nadprzewodniki futurystyczne perspektywy Energie można byłoby przesyłać np. od solarów rozmieszczonych na Saharze.

Opór elektryczny istota zjawiska

Opór elektryczny istota zjawiska Pod wpływem zewne trznych pól (elektrycznego lub magnetycznego) elektrony walencyjne sa zmuszone do przemieszczania.

Opór elektryczny istota zjawiska Ruch elektronów odbywa sie w sieci jonów ulegaja c różnym procesom rozpraszania, co przejawia sie makroskopowo jako opór.

Opór elektryczny istota zjawiska Opór całkowity wynosi R = ρ l A,

Opór elektryczny istota zjawiska Opór całkowity wynosi R = ρ l A, gdzie opór właściwy ρ

Opór elektryczny istota zjawiska Opór całkowity wynosi R = ρ l A, gdzie opór właściwy ρ zależy od: rodzaju materiału,

Opór elektryczny istota zjawiska Opór całkowity wynosi R = ρ l A, gdzie opór właściwy ρ zależy od: rodzaju materiału, temperatury.

Opór elektryczny przykłady w temperaturze 20 o C

Opór elektryczny przykłady w temperaturze 20 o C miedź 1, 7 10 8 Ω m

Opór elektryczny przykłady w temperaturze 20 o C miedź aluminium 1, 7 10 8 Ω m 2, 8 10 8 Ω m

Opór elektryczny przykłady w temperaturze 20 o C miedź aluminium żelazo 1, 7 10 8 Ω m 2, 8 10 8 Ω m 1, 0 10 7 Ω m

Opór elektryczny przykłady w temperaturze 20 o C miedź aluminium żelazo grafit 1, 7 10 8 Ω m 2, 8 10 8 Ω m 1, 0 10 7 Ω m 2, 5 10 6 Ω m

Opór elektryczny przykłady w temperaturze 20 o C miedź aluminium żelazo grafit german 1, 7 10 8 Ω m 2, 8 10 8 Ω m 1, 0 10 7 Ω m 2, 5 10 6 Ω m 4, 6 10 1 Ω m

Opór elektryczny przykłady w temperaturze 20 o C miedź aluminium żelazo grafit german krzem 1, 7 10 8 Ω m 2, 8 10 8 Ω m 1, 0 10 7 Ω m 2, 5 10 6 Ω m 4, 6 10 1 Ω m 6, 4 10 2 Ω m

Opór elektryczny przykłady w temperaturze 20 o C miedź aluminium żelazo grafit german krzem diament 1, 7 10 8 Ω m 2, 8 10 8 Ω m 1, 0 10 7 Ω m 2, 5 10 6 Ω m 4, 6 10 1 Ω m 6, 4 10 2 Ω m 10 12 Ω m

Opór elektryczny przykłady w temperaturze 20 o C miedź aluminium żelazo grafit german krzem diament guma 1, 7 10 8 Ω m 2, 8 10 8 Ω m 1, 0 10 7 Ω m 2, 5 10 6 Ω m 4, 6 10 1 Ω m 6, 4 10 2 Ω m 10 12 Ω m 10 13 Ω m

Opór elektryczny przykłady w temperaturze 20 o C miedź aluminium żelazo grafit german krzem diament guma teflon 1, 7 10 8 Ω m 2, 8 10 8 Ω m 1, 0 10 7 Ω m 2, 5 10 6 Ω m 4, 6 10 1 Ω m 6, 4 10 2 Ω m 10 12 Ω m 10 13 Ω m 10 23 Ω m

Opór elektryczny przykłady w temperaturze 20 o C miedź aluminium żelazo grafit german krzem diament guma teflon 1, 7 10 8 Ω m 2, 8 10 8 Ω m 1, 0 10 7 Ω m 2, 5 10 6 Ω m 4, 6 10 1 Ω m 6, 4 10 2 Ω m 10 12 Ω m 10 13 Ω m 10 23 Ω m Wartości oporu różnia sie o ponad 30 rze dów wielkości!

Opór elektryczny przykłady w temperaturze 20 o C miedź 1, 7 10 8 Ω m. aluminium 2, 8 10 8 Ω PRZEWODNIKI m żelazo grafit german krzem diament guma teflon 1, 0 10 7 Ω m 2, 5 10 6 Ω m 4, 6 10 1 Ω m 6, 4 10 2 Ω m 10 12 Ω m 10 13 Ω m 10 23 Ω m Wartości oporu różnia sie o ponad 30 rze dów wielkości!

Opór elektryczny przykłady w temperaturze 20 o C miedź 1, 7 10 8 Ω m. aluminium 2, 8 10 8 Ω PRZEWODNIKI m żelazo 1, 0 10 7 Ω m grafit 2, 5 10 6 Ω m german. 4, 6 10 1 Ω m PÓŁPRZEWODNIKI krzem diament guma teflon 6, 4 10 2 Ω m 10 12 Ω m 10 13 Ω m 10 23 Ω m Wartości oporu różnia sie o ponad 30 rze dów wielkości!

Opór elektryczny przykłady w temperaturze 20 o C miedź 1, 7 10 8 Ω m. aluminium 2, 8 10 8 Ω PRZEWODNIKI m żelazo 1, 0 10 7 Ω m grafit 2, 5 10 6 Ω m german. 4, 6 10 1 Ω m PÓŁPRZEWODNIKI krzem 6, 4 10 2 Ω m diament 10 12 Ω m guma. 10 13 Ω m IZOLATORY teflon 10 23 Ω m Wartości oporu różnia sie o ponad 30 rze dów wielkości!

Odkrycie nadprzewodnictwa

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika.

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika. opor, 0 1 2 3 4 5 6 temperatura [K]

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika. opor, 0 1 2 3 4 5 6 temperatura [K]

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika. opor, 0 1 2 3 4 5 6 temperatura [K]

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika. opor, 0 1 2 3 4 5 6 temperatura [K]

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika. opor, 0 1 2 3 4 5 6 temperatura [K]

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika. opor, 0 1 2 3 4 5 6 temperatura [K]

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika. opor, 0 1 2 3 4 5 6 temperatura [K]

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika. opor, 0 1 2 3 4 5 6 temperatura [K]

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika. opor, 0 1 2 3 4 5 6 temperatura [K]

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika. opor, 0 1 2 3 4 5 6 temperatura [K]

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika. opor, 0 1 2 3 4 5 6 temperatura [K]

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika. opor, 0 1 2 3 4 5 6 temperatura [K]

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika. opor, 0 1 2 3 4 5 6 temperatura [K]

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika. opor, 0 1 2 3 4 5 6 temperatura [K]

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika. opor, 0 1 2 3 4 5 6 temperatura [K]

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika.

Odkrycie nadprzewodnictwa 8 kwietnia 1911 r. Stan nadprzewodza cy odkryto (przypadkowo) podczas badania oporu rte ci. Poniżej temperatury T c = 4,2 K (czyli -269 o C) opór całkowicie zanika.. (Lejda, Holandia) Heike Kamerlingh Onnes

Nadprzewodniki efekt Meissnera

Nadprzewodniki efekt Meissnera Nadprzewodniki charakteryzuja sie jednocześnie idealnym diamagnetyzmem. Zjawisko to polega na całkowitym ekranowaniu pola magnetycznego. W. Meissner, R. Ochsenfeld ( 1933 r. )

Nadprzewodniki efekt Meissnera Zjawisko Meissnera wykorzystuje sie np. do profilowania linii sił pola magnetycznego.

Nadprzewodniki efekt Meissnera W ten sposób można skompensować siłe grawitacji, uzyskuja c efekt lewitacji.

Nadprzewodniki efekt Meissnera W ten sposób można skompensować siłe grawitacji, uzyskuja c efekt lewitacji.

Nadprzewodniki efekt Meissnera W ten sposób można skompensować siłe grawitacji, uzyskuja c efekt lewitacji.

Nadprzewodniki efekt Meissnera Perspektywa: Skarpety lewituja ce wraz z właścicielem?

Nadprzewodniki kolejne odkrycia

Nadprzewodniki kolejne odkrycia Stan nadprzewodza cy został później odkryty w kilku innych pierwiastkach oraz stopach. Oto wybrane przykłady:

Nadprzewodniki kolejne odkrycia Stan nadprzewodza cy został później odkryty w kilku innych pierwiastkach oraz stopach. Oto wybrane przykłady: 80 ciekly N 2 60 T c (K) 40 20 ciekly H 2 Nb 3 Ge Nb 3 Sn Nb Pb NbN V Si Nb Al Ge 3 Hg 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 rok

Nadprzewodniki kolejne odkrycia Stan nadprzewodza cy został później odkryty w kilku innych pierwiastkach oraz stopach. Oto wybrane przykłady: 80 ciekly N 2 skroplony azot 60 T c (K) 40 20 ciekly H 2 Nb 3 Ge Nb 3 Sn Nb Pb NbN V Si Nb Al Ge 3 Hg 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 rok skroplony neon skroplony wodór skroplony hel

Zagadka nadprzewodnictwa problemy z wyjaśnieniem

Zagadka nadprzewodnictwa problemy z wyjaśnieniem Przez niemal 50 lat nie potrafiono wyjaśnić mechanizmu odpowiedzialnego za stan nadprzewodza cy. Problemem tym zajmowali sie tacy wybitni naukowcy, jak:

Zagadka nadprzewodnictwa problemy z wyjaśnieniem Przez niemal 50 lat nie potrafiono wyjaśnić mechanizmu odpowiedzialnego za stan nadprzewodza cy. Problemem tym zajmowali sie tacy wybitni naukowcy, jak: R. Feynman

Zagadka nadprzewodnictwa problemy z wyjaśnieniem Przez niemal 50 lat nie potrafiono wyjaśnić mechanizmu odpowiedzialnego za stan nadprzewodza cy. Problemem tym zajmowali sie tacy wybitni naukowcy, jak:. R. Feynman W. Heisenberg

Zagadka nadprzewodnictwa problemy z wyjaśnieniem Przez niemal 50 lat nie potrafiono wyjaśnić mechanizmu odpowiedzialnego za stan nadprzewodza cy. Problemem tym zajmowali sie tacy wybitni naukowcy, jak:.. R. Feynman W. Heisenberg N. Bohr

Zagadka nadprzewodnictwa problemy z wyjaśnieniem Przez niemal 50 lat nie potrafiono wyjaśnić mechanizmu odpowiedzialnego za stan nadprzewodza cy. Problemem tym zajmowali sie tacy wybitni naukowcy, jak:.. R. Feynman W. Heisenberg N. Bohr A. Einstein

Zagadka nadprzewodnictwa problemy z wyjaśnieniem Przez niemal 50 lat nie potrafiono wyjaśnić mechanizmu odpowiedzialnego za stan nadprzewodza cy. Problemem tym zajmowali sie tacy wybitni naukowcy, jak:.. R. Feynman W. Heisenberg N. Bohr A. Einstein No one is smart enough to explain it R. Feynman

Istota nadprzewodnictwa pomocne fakty

Istota nadprzewodnictwa pomocne fakty Kluczowe znaczenie dla zrozumienia mechanizmu nadprzewodnictwa (klasycznego) miały naste puja ce fakty:

Istota nadprzewodnictwa pomocne fakty Kluczowe znaczenie dla zrozumienia mechanizmu nadprzewodnictwa (klasycznego) miały naste puja ce fakty: doświadczalne odkrycie efektu izotopowego.................. (1950 r.) T c 1 M M - masa jonów

Istota nadprzewodnictwa pomocne fakty Kluczowe znaczenie dla zrozumienia mechanizmu nadprzewodnictwa (klasycznego) miały naste puja ce fakty: doświadczalne odkrycie efektu izotopowego.................. (1950 r.) T c 1 M M - masa jonów teoretyczne obliczenia H. Fröhlicha........................... (1950 r.)

Istota nadprzewodnictwa pomocne fakty Kluczowe znaczenie dla zrozumienia mechanizmu nadprzewodnictwa (klasycznego) miały naste puja ce fakty: doświadczalne odkrycie efektu izotopowego.................. (1950 r.) T c 1 M M - masa jonów teoretyczne obliczenia H. Fröhlicha........................... (1950 r.) Pod wpływem drgań sieci krystalicznej elektrony przycia gaja sie!

Mikroskopowa teoria 1957 r.

Mikroskopowa teoria 1957 r. Za opracowanie mikroskopowej teorii nadprzewodnictwa (tzw. teorie BCS) przyznano Nagrode Nobla w 1972 roku.

Nadprzewodnictwo pary elektronów

Nadprzewodnictwo pary elektronów Elektrony we druja ce w drgaja cej sieci krystalicznej ła cza sie w pary.

Nadprzewodnictwo jako zjawisko emergentne

Nadprzewodnictwo jako zjawisko emergentne W pobliżu powierzchni Fermiego:

Nadprzewodnictwo jako zjawisko emergentne W pobliżu powierzchni Fermiego: elektrony ła cza sie w pary Coopera

Nadprzewodnictwo jako zjawisko emergentne W pobliżu powierzchni Fermiego: elektrony w pary Coopera ła cza sie i kolektywnie na zewne trzne zaburzenia reaguja

Nadprzewodnictwo jako zjawisko emergentne W pobliżu powierzchni Fermiego: elektrony ła cza sie w pary Coopera i reaguja kolektywnie na zewne trzne zaburzenia (jak gigantyczny superatom 10 23 identycznych obiektów!)

Nadprzewodnictwo jako zjawisko emergentne W pobliżu powierzchni Fermiego: elektrony ła cza sie w pary Coopera i reaguja kolektywnie na zewne trzne zaburzenia (jak gigantyczny superatom 10 23 identycznych obiektów!) Taki kondensat par Coopera jest odpowiedzialny za:

Nadprzewodnictwo jako zjawisko emergentne W pobliżu powierzchni Fermiego: elektrony ła cza sie w pary Coopera i reaguja kolektywnie na zewne trzne zaburzenia (jak gigantyczny superatom 10 23 identycznych obiektów!) Taki kondensat par Coopera jest odpowiedzialny za: idealne przewodnictwo (ruch bez rozpraszania)

Nadprzewodnictwo jako zjawisko emergentne W pobliżu powierzchni Fermiego: elektrony ła cza sie w pary Coopera i reaguja kolektywnie na zewne trzne zaburzenia (jak gigantyczny superatom 10 23 identycznych obiektów!) Taki kondensat par Coopera jest odpowiedzialny za: idealne przewodnictwo idealny diamagnetyzm (ruch bez rozpraszania) (efekt Meissnera)

Nadprzewodnictwo jako zjawisko emergentne W pobliżu powierzchni Fermiego: elektrony ła cza sie w pary Coopera i reaguja kolektywnie na zewne trzne zaburzenia (jak gigantyczny superatom 10 23 identycznych obiektów!) Taki kondensat par Coopera jest odpowiedzialny za: idealne przewodnictwo idealny diamagnetyzm (ruch bez rozpraszania) (efekt Meissnera) inne nowe zjawiska (pra dy Josephsona, wiry kwantowe itp.)

Efekt Josephsona pra d par Coopera

Efekt Josephsona pra d par Coopera nadprzew. 1 izolator nadprzew. 2 I > 0 U=0 Zła cze utworzone z dwóch nadprzewodników i cienkiej warstwy izolatora.

Efekt Josephsona pra d par Coopera SQUID Superconducting QUantum Interferometer Device. Takie urza dzenia sa w stanie wykryć bardzo małe pola magnetyczne 10 15 T.

Nadprzewodniki wysokotemperaturowe nowa epoka odkryć

Nadprzewodniki wysokotemperaturowe nowa epoka odkryć Alex Müller, Georg Bednorz / IBM Rüschlikon, Szwajcaria / W 1986 r. odkryto, że materiał ceramiczny La 2 x Sr x CuO 4 (który dla x=0 jest izolatorem typu Motta) w zakresie domieszkowania 0,05 < x < 0,25 staje nadprzewodnikiem. sie Maksymalna temperatura krytyczna La 2 x Sr x CuO 4 wynosi T c =36 K.

Nadprzewodniki wysokotemperaturowe nowa epoka odkryć Alex Müller, Georg Bednorz. Nagroda Nobla, 1987 r. / IBM Rüschlikon, Szwajcaria / W 1986 r. odkryto, że materiał ceramiczny La 2 x Sr x CuO 4 (który dla x=0 jest izolatorem typu Motta) w zakresie domieszkowania 0,05 < x < 0,25 staje sie nadprzewodnikiem. Maksymalna temperatura krytyczna La 2 x Sr x CuO 4 wynosi T c =36 K.

Nadprzewodniki wysokotemperaturowe nowa epoka odkryć

Nadprzewodniki wysokotemperaturowe nowa epoka odkryć Odkrycie to zapocza tkowało burzliwy okres historii rozwoju nadprzewodnictwa.

Nadprzewodniki wysokotemperaturowe nowa epoka odkryć Odkrycie to zapocza tkowało burzliwy okres historii rozwoju nadprzewodnictwa. 180 * HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O 8+δ 160 140 HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O 8+δ 120 Tl 2 Ba 2 Ca 2 Cu 3 O 10 T c (K) 100 80 ciekly N 2 Bi 2 Ba 2 Ca 2 Cu 3 O 10 YBa 2 Cu 3 O 7 δ 60 40 La 2 δ Sr δ CuO 4 20 ciekly H Nb 2 Nb 3 Sn 3 Ge Hg Pb Nb NbN V Si Nb Al Ge 3 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 rok

Nadprzewodniki wysokotemperaturowe nowa epoka odkryć Odkrycie to zapocza tkowało burzliwy okres historii rozwoju nadprzewodnictwa. 180 * HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O 8+δ 160 140 HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O 8+δ T c (K) 120 100 80 ciekly N 2 Tl 2 Ba 2 Ca 2 Cu 3 O 10 Bi 2 Ba 2 Ca 2 Cu 3 O 10 YBa 2 Cu 3 O 7 δ temp. pow. Ksie życa skroplony azot 60 40 La 2 δ Sr δ CuO 4 20 ciekly H Nb 2 Nb 3 Sn 3 Ge Hg Pb Nb NbN V Si Nb Al Ge 3 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 rok temp. pow. Plutonu skroplony wodór skroplony hel

Nadprzewodnictwo zwia zków żelaza współczesność

Nadprzewodnictwo zwia zków żelaza współczesność

Zestawienie od epoki kamienia do epoki żelaza

5. Zastosowania nadprzewodników

1. Linie przesyłowe pra du stałego/zmiennego

1. Linie przesyłowe pra du stałego/zmiennego Long Island Power Authority (AmSC, USA)

1. Linie przesyłowe pra du stałego/zmiennego Long Island Power Authority (AmSC, USA) Od kwietnia 2008 r. trójfazowa linia wysokiego napie cia zaopatruje w pra d energetyczny około 300 000 udbiorców indywidualnych.

1. Linie przesyłowe pra du stałego/zmiennego Long Island Power Authority (AmSC, USA) Kable wykonano z nadprzewodnika Y-Ba-Cu-O, które w miedzianej osłonie sa zanurzone w ciekłym azocie (izoluja c od otoczenia).

2. Bezpieczniki/ograniczniki pra du stałego/zmiennego Nexan SuperConductors (Niemcy) Nadprzewodnikowe bezpieczniki umożliwiaja wyła czenie pra du podczas zwarcia. Automatyczne odblokowanie sieci naste puje po upływie około 1/60 sekundy.

3. Silniki do nape du samochodów W 2008 r. przedstawiono prototyp samochodu (wersja Toyoty Crown) zasilanego silnikiem elektrycznym o mocy 365 kw. Sumitomo Electric (Japonia)

3. Silniki do nape du samochodów W 2008 r. przedstawiono prototyp samochodu (wersja Toyoty Crown) zasilanego silnikiem elektrycznym o mocy 365 kw. Sumitomo Electric (Japonia) Zwoje silnika wykonano z nadprzewodnika wysokotemperaturowego, które sa na stałe zanurzone w ciekłym azocie (w temperaturze poniżej - 200 o C).

3. Silniki do nape du statków Nape d statków pasażerskich oraz wojskowych be dzie zasta piony silnikami elektrycznymi wykonanymi z nadprzewodników wysokotemperaturowych.

3. Silniki do nape du statków Nape d statków pasażerskich oraz wojskowych be dzie zasta piony silnikami elektrycznymi wykonanymi z nadprzewodników wysokotemperaturowych. American Superconductors Corporation (USA) Takie silniki sa 3-krotnie mniejsze od konwecjonalnych oraz lżejsze i cichsze.

4. Magnesy pola stałego

4. Magnesy pola stałego W akceleratorze LHC wykorzystano magnesy nadprzewodnikowe ze stopu NbTi CERN (Szwajcaria/Francja)

5. Medycyna obrazowanie rezonansem magnetycznym (MRI) Najważniejsza cze ścia urza dzenia jest magnes, w którym pole magnetyczne uzyskuje sie dzie ki przepływowi pra du przez zwoje nadprzewodza ce. W ten sposób łatwo kontroluje sie nate żenie pole niezbe dne do obrazowania. Na świecie jest użytkowanych ponad 20 tys. tego rodzaju urza dzeń

5. Medycyna magnetoencefalografia (MEG) Najnowsze urza dzenia technologii biomagnetycznej skonstruowane sa w oparciu o zastosowanie SQUID-ów (interferencji pra dów Josephsona). Urza dzenia sa tak dokładne, że wyczuwaja pola magnetyczne miliard razy słabsze od pola poruszaja cego igłe w kompasie. Dzie ki SQUID-om możliwa jest nieinwazyjna metoda tomografii

6. Gradiometria pomiary pól grawitacyjnych Interferometry SQUID też pośrednio sa wykorzystywane w gradiometrach grawitacyjnych. Bardzo precyzyjne żyroskopy z wbudowanymi interferometrami SQUID stosowano w próbach pomiarów efektów zwia zanych z zakrzywieniem przestrzennoczasowym w pobliżu Ziemi. W badaniach kosmologicznych dotycza cych tzw. ciemnej materii oraz ciemnej energii (95 % Wszechświata) również używane ultraprecyzyjne sa detektory podła czone do cewek z wbudowanymi SQUID-ami.

7. Lewituja ce pocia gi MAGLEV = Magnetically Levitated Vehicle

7. Lewituja ce pocia gi MAGLEV = Magnetically Levitated Vehicle W 1996 roku uruchomiono pierwsza linie lewituja cych pocia gów firmy Yamanashi. MAGLEV (Japonia)

7. Lewituja ce pocia gi MAGLEV = Magnetically Levitated Vehicle Testowy pocia g Maglev osiagna ł w 2003 roku rekordowa pre dkość 581 km/h

7. Lewituja ce pocia gi MAGLEV = Magnetically Levitated Vehicle Od 2027 r. linia be dzie obsługiwała regularne poła czenia na trasie Tokyo Osaka.

7. Lewituja ce pocia gi MAGLEV = Magnetically Levitated Vehicle Regularna linia MAGLEV (30 km) obsługuje obecnie pasażerów podróżuja cych z Szanghaju do lotniska Pudong jest to wspólna inwestycja niemiecko-chińska. Szanghaj (Chiny)

7. Lewituja ce pocia gi MAGLEV = Magnetically Levitated Vehicle Regularna linia MAGLEV (30 km) obsługuje obecnie pasażerów podróżuja cych z Szanghaju do lotniska Pudong jest to wspólna inwestycja niemiecko-chińska. Szanghaj (Chiny)

7. Lewituja ce pocia gi MAGLEV = Magnetically Levitated Vehicle Regularna linia MAGLEV (30 km) obsługuje obecnie pasażerów podróżuja cych z Szanghaju do lotniska Pudong jest to wspólna inwestycja niemiecko-chińska. Szanghaj (Chiny)

7. Lewituja ce pocia gi MAGLEV = Magnetically Levitated Vehicle Regularna linia MAGLEV (30 km) obsługuje obecnie pasażerów podróżuja cych z Szanghaju do lotniska Pudong jest to wspólna inwestycja niemiecko-chińska. Szanghaj (Chiny)

Podsumowanie

Podsumowanie

Podsumowanie http://kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures