Nüve Forum


Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü hakkinda Süper İletkenler ile ilgili bilgiler


Süper iletken, 1986'da George Bednorz, kayıp olmaksızın enerjiyi transfer edebilen bir madde geliştirdi. Böylece 'süper iletken'kavramı hayatımıza girmiş oldu. Süper iletkenler, 'bilgi çağı'nın açısından çok önemli gelişmeleridir. Sıradan bir bakır

Cevapla

 

LinkBack Seçenekler Stil
  #1  
Alt 18.12.07, 22:29
nuvekolik
Ziyaretçi
 
İletiler: n/a
Standart Süper İletkenler

Süper iletken, 1986'da George Bednorz, kayıp olmaksızın enerjiyi transfer edebilen bir madde geliştirdi. Böylece 'süper iletken'kavramı hayatımıza girmiş oldu. Süper iletkenler, 'bilgi çağı'nın açısından çok önemli gelişmeleridir. Sıradan bir bakır telden iletildiğinde enerjinin yaklaşık % 40'ı kaybolmaktadır. Işte bu yüzden süper iletkenler insanlığın enerjiyi doğru ve verimli kullanabilmesi açısından çok önemlidir.

Süper iletkenler

1. GİRİŞ
Temel bilimle olan ilgisi ve pek çok teknik uygulamaya sahip olması bakımından süperiletkenlik olayı her zaman çok heyecan verici bir konu olmuştur. Kısa bir süre önce, bazı metal oksitlerde yüksek-sıcaklık süperiletkenliğin keşfi, bilim ve iş çevrelerinde büyük bir heyecan doğmasına neden olmuştur.
Bir çok metal alaşımın elektriksel dirençlerinin yeteri kadar düşük sıcaklığa, daha çok sıvı helyum sıcaklık ( ***61627; 4 0K) bölgesine girildiğinde sıfır olduğu görülür. Bu özelliğin görüldüğü kritik sıcaklık maddeye bağlıdır. Bu sıfır direnç (veya sonsuz iletkenlik) süperiletken olarak bilinir. Bu çarpıcı özellik metallerin özellikle düşük sıcaklık bölgesinde özelliklerinin anlaşılmasına büyük katkıda bulunmuştur. Süperiletkenlik, süperiletken magnet yapımında, bilgisayar swiçlerinin yapımında ve birçok diğer teknik araç yapımında kullanılmıştır. Bunlara ek olarak, mühendisler süperiletkenliği taşımada ve güç iletiminde kaybı ortadan kaldırma çalışmalarında kullanmayı amaçlamaktadırlar.
Tartışmalarımıza süperiletkenlerin elektriksel özellikleri başlayacağız. Ardından I. tip süperiletkenlerin özellikleri ve II. tip süperiletkenleri, daha sonra süperiletkenlik geçişinin termodinamiğini ve süperiletkenliğin mikroskobik teorisinin ele alındığı BCS teorisini inceleyeceğiz. Bunları tek parçacık türellemesi ve Josephsen tünellemesi izleyecek. Son olarak da oksitli süperiletkenler ve süperiletkenlik uygulamaları ele alınacak.

SIFIR DİRENÇ
Düşük sıcaklık fiziğinin tarihi, 1980 yılında Hollandalı fizikçi Heike Kamerlingh Onnes***8217;in kaynama sıcaklığı 42 0K olan helyumu sıvılaştırmasıyla başlamıştır. Üç yıl sonra 1911***8217;de, Onnes ve yardımcılarından birisi metallerin düşük sıcaklık dirençlerini incelerken süperiletkenlik olayını keşfettiler. İlk olarak platini incelediler. Platinin 00 K e uzatılan (ekstrapole edilen) özdirencinin numunenin saflığına bağlı olduğunu buldular. Daha sonra, damıtma yolu ile elde edilen çok saf sıvıyı incelemeye karar verdiler. Ancak onları bir sürpriz bekliyordu. Hg nın direncinin 4,150 K de çok keskin bir şekilde düşerek ölçülemeyecek kadar küçük değerlere ulaştığını gördüler. (Şekil 2.1)

Şekil 2.1 T ***8804; Tc için direnç sıfıra gitmektedir.
Bu sıcaklığın üzerinde civanın sonlu bir direnci vardır. Hemen altında ise direnç sıfırdır. Bu faz geçişinin olduğu sıcaklığa, Kritik Sıcaklık (Tc) denir. Tc***8217;nin altındaki bu duruma süperiletkenlik fazı denilmektedir. Bu faz geçişi buharlaşma noktasındaki sıvı-buhar ve Curi noktasındaki Ferromagnetik faz geçişlerine eklenebilir.
Onnes süperiletkenlik geçişinin dönüşümlü olduğunu buldu. Maddeyi ısıttığı zaman Tc sıcaklığının hemen üzerinde normal halini aldığını gördü.
Süperiletkenliğe serbest elektron teorisi ile yaklaşılarak bazı bilgiler kazanabiliriz. Metalin direnci;

Süper iletkenler nasıl çalışır ve ne tür ortamlarda çalışabilirler? Bir metal yada herhangi bir malzeme nasıl süper iletkenlik kazanabilir?

Süper iletkenlik bir maddenin direncinin çok düşük ısılarda sıfıra düşmesi halidir. Teorik açıklaması oldukça derin olsa da basit bir açıklaması şöyledir: Çok düşük ısılarda elektronlar ***8220;Cooper Çiftleri***8221; adı verilen ikililer oluştururlar iletkenin içerisinde atomlara çarpmadan ve sonuç olarak enerji kaybetmeden hareket edebilirler. Bu ısı değişik metal ve seramikleri için farklıdır ve mutlak sıfır (-273 ºC) ile -196ºC arasında değişir. Bu ısıları sağlamak kolay olmadığı için süper iletkenliğin kullanımı oldukça sınırlıdır. Şu anda ancak sıvı azot gibi yardımcı soğutucular sayesinde süper iletkenlik sağlanabilmektedir


alıntı
Alıntı ile Cevapla
Cevapla

Tags
süper, ıletkenler

Seçenekler
Stil

Yetkileriniz
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is Açık
[IMG] Kodları Açık
HTML-KodlarıKapalı
Trackbacks are Açık
Pingbacks are Açık
Refbacks are Açık



Bütün zaman ayarları WEZ +2 olarak düzenlenmiştir. Şu anki saat: 22:47 .