Сверхпроводники

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 Т_с.

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:

YBa₂Cu₃O_7-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.