Üstün iletkenlik, mutlak sıfıra. 25 dereceden dana yakın sıcaklıklarda kendini gösteren bir olaydır. Geçiş sıcaklığı (Tc) denilen sıcaklıklarda, madde içindeki bütün, elektrik direnci ortadan kalkar. Bu sıcaklık düzeyinin üstünde, üstün iletkenlerin özelliği de öteki metallerinkine benzer.
Buna,«normal hal» denir. Geçiş sıcaklığının altındaysa, <<üstün iletkenlik>> hallinden söz edilir.SıcaklıkTc'nin altına düştüğünde direnç ortadan kalktığı için, malzemeden geçen elektrik akımları ısı üretmezler. Bu, üstün iletkenlerin hiç ENERJİ yitimine neden olmadan büyük miktarda akım iletebileceğim gösterdiğinden, önemli bir sonuçtur.
Üstün iletkenlik, 1911'de Kamerlingh Onnes tarafından bulundu ve temel özelliklerinin ideal olduğu düşünüldü. Ancak, 1933'te Meissner, üstün iletkenliğin, güçlü magnetik alan uygulandığında bozulabildiğini ortaya koydu ve kritik alan (Hc) değeri altında, magnetik akının üstün iletken malzemeden uzaklaştığını gösterdi. Başka bir deyişle, üstün iletkenler, kritik bir sıcaklık ve magnetik alan içinde, ideal diamagnetik malzeme halini de alıyorlardı. Kritik magnetik alanın bir sonucu olarak, üstün iletkenden geçen en büyük akım sınırlı kalmaktadır; çünkü elektrik akımıyla birlikte bulunan magnetik alan, yavaş yavaş üstün iletkeni normal hale getirmektedir. Bununla birlikte, bir milyon amper/cm3'ye yaklaşan akımlar, düşük magnetik alanlarda, bazı üstün iletken maddeler tarafından iletilebilmektedir. Ayrıca, sıcaklık düştükçe, üstün iletkenin kritik alan değeri artar ve bu cisimler, kritik sıcaklık Tc'nin çok altındaki sıcaklıklarda da kullanılabilirler.

Üstün iletkenler bulunduktan sonra,bunların özellikleri, çeşitli yollardan açıklanmaya çalışıldı. Bazı maddelerin üstün iletken olup, bazılarının olmamasını açıklamak için yapılan araştırmalar 1951'de sonuçlandı. Amerikalı bilim adamları Bardeen, Cooper ve Schrieffer, geliştirdikleri kuramla Nobel ödülünü kazandılar. Bu kurama göre anahtar görevi, ELEKTRON'lar üstleniyordu. Üstün iletkende bir araya gelen elektron
çiftleri b'rbirlerini itme Özelliği (aynı yükte olduklarından) göstermiyorlardı.«Foton»denen elektron çiftleri, madde içinde titreşen atomlar ile elektronlar arasındaki çok karmaşık bir etkileşim yoluyla gerçekleşiyordu. Elektron çiftlerini bozup yeniden olağan elektron haline dönüştürmek için gereken enerjiyi, yukarda açıklanan Tc ve Hc parametreleri belirlemekteydi. Üstün iletkenlerin Öteki özelliklerinin çoğu da bu kuramla açıklanabiliyordu.

Halka biçimli bir örneğe sürekli akım uygulayarak, üstün iletkenlerin sonlu bir direnci olup olmadığını saptamak için de çalışmalar yapılmıştır. Deneyi gerçekleştirmek için halka, dik doğrultuda bir magnetik alan içine sokulup, alan sıfıra düşürülerek madde normal hale sokulmuştur. Böyle bir işlemde, indtiksiyon kurallarına göre, halka içinde dairesel dolanımlı akımlar ortaya çıkar. Bu durumda herhangi bir direncin bulunması, akımı apansız düşürür. Oysa, GALVANOMETRE teknikleriyle yapılan deneyler, bu tür akımların iki yıla yakın sürebileceğini göstermiştir. Bu tür deneyler, üstün iletken direncinin sıfır olmasa da, ölçülemeyecek kadar küçük (10"5 ohm-metreden az) olduğunu göstermiştir.

kaynak 4
7.cilt / s.2257-2258


Konu başlıkları

üstün iletkenlerin uygulanma yeri-Elektrik dağıtım şebekeleri,kabarcık odası,tanecik
Üstün iletken maddeler nelerdir? II. tip üstün iletkenler, niyobyum-titanyum-kalay
Üstün iletkenlik nedir?- Kamerlingh Onnes tarafından bulundu
Tanecik -parçacık hızlandırıcılar - ışık demetlerine enerji kazandıran aygıtlar
Tanecik fiziği - parçacık fiziği-çekirdek fiziği-maddenin temel bileşenlerinin özelli