110. Определите явление «сверхпроводимость».
Сверхпроводимостью называется явление скачкообразного исчезновения электрического сопротивления материала при определенном сочетании значений внешних факторов, в частности при понижении температуры до значения температуры сверхпроводящего перехода Тс.
Вещество выходит из сверхпроводящего состояния, если становятся выше критических значения:
- температуры,
- магнитной индукции.
Это явление можно отразить на диаграмме состояния:
111. Назовите известные Вам вещества, обладающие свойством сверхпроводимости.
Металлы: алюминий, ртуть, свинец, и др., всего 27 металлов (не удается достичь сверхпроводящего состояния у серебра, меди, золота, платины, щелочных, щелочноземельных, ферромагнитных металлов).
Сплавы: "Ниобий(50%)+Титан(50%)"; "Ниобий(50%)+Стронций(50%)";
НТ-50 (Ni-Ni-Sr), и др., всего несколько десятков.
Интерметаллические соединения:
- силицид ванадия (V3Si),
- станнид ниобия (Nb3Sn),
- германид ниобия (Nb3Ge) и др., всего несколько сотен.
|
|
Химические соединения:
- нитриды (TiN, MoN, всего больше десятка),
- карбиды (TiC, NiC, MoC, всего около двух десятков),
- бориды (ZrB, Nb2B5, TaB, всего около десятка),
- гидриды (PdH2).
Керамики, содержащие медь и кислород.
112. Назовите один из составов сверхпроводящей керамики.
В настоящее время известно несколько десятков составов сверхпроводящей керамики, включающих окислы меди, бария, иттрия, таллия и других металлов. Типичным и наиболее исследованным представителем является керамика из окислов Y2O3-BaO-CuO c добавлением лишних атомов кислорода:
YBa2Cu3O7-d.
Сверхпроводимость наблюдается при d < 0,6. Температура сверхпроводящего перехода повышается с уменьшением d и при d = 0,07 достигает 900К.
113. Назовите примерное значение температуры перехода в сверхпроводящее состояние у металла и сверхпроводящей керамики.
Примерные значения температур сверхпроводящего перехода (при В=0) и критических значений индукции магнитного поля (при Т = 0) для некоторых сверхпроводников приведены в таблице.
Наименование материала | Тс0 0К | Вс0 Тл |
При температурах испаряющегося жидкого гелия (Тисп=4,22 0К) | ||
Ртуть | 4,20 | 0,046 |
Ниобий | 9,40 | 0,195 |
Сплав НТ-50 | 9,70 | |
Станнид ниобия | 18,0 | |
При температурах испаряющегося жидкого водорода (Тисп=20,28 0К) | ||
Германид ниобия | 23,0 | |
При температурах испаряющегося жидкого азота (Тисп=77,40 0К) | ||
КерамикаYBa2Cu3O6,93 | 5,7 | |
КерамикаTl2Ba2Ca2Cu3O10 | - |