Сверхпроводящие материалы и применение сверхпроводников

Содержание

Слайд 2

Введение

«Величайшим триумфом человеческого гения является то, что человек способен понять вещи, которые

Введение «Величайшим триумфом человеческого гения является то, что человек способен понять вещи,
он уже не в силах вообразить».

Л. Д. Ландау

Слайд 3

Определение

Сверхпроводимость — свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими

Определение Сверхпроводимость — свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при
температуры ниже определённого значения.

Слайд 4

Краткая история развития сверхпроводников

Первооткрыватель сверхпроводимости Камерлин-Оннес

Авторы наиболее популярной модели сверхпроводимости (БКШ) –

Краткая история развития сверхпроводников Первооткрыватель сверхпроводимости Камерлин-Оннес Авторы наиболее популярной модели сверхпроводимости
Джон Бардин, Леон Куппер, Джон Шриффер

Родоначальники ВТСП. Лауреаты Нобелевской премии Алекс Мюллер и Георг Беднорц

Слайд 5

Нулевое электрическое сопротивление

Свойства сверхпроводников

Электрические кабели для ускорителей в CERN: сверху обычные кабели

Нулевое электрическое сопротивление Свойства сверхпроводников Электрические кабели для ускорителей в CERN: сверху
для Большого электрон-позитронного коллайдера; внизу — сверхпроводящие для Большого адронного коллайдера.

Слайд 6

Фазовый переход в сверхпроводящее состояние

Характер изменения теплоемкости (cv, синий график) и удельного

Фазовый переход в сверхпроводящее состояние Характер изменения теплоемкости (cv, синий график) и
сопротивления (ρ, зеленый), при фазовом переходе в сверхпроводящее состояние.

Слайд 7

Сверхпроводники I и II рода

Фазовая диаграмма для сверхпроводников 1-го и 2-го рода

Сверхпроводники I и II рода Фазовая диаграмма для сверхпроводников 1-го и 2-го рода

Слайд 8

Эффект Мейснера

Схема Эффекта Мейснера. Показаны линии магнитного поля и их вытеснение из

Эффект Мейснера Схема Эффекта Мейснера. Показаны линии магнитного поля и их вытеснение
сверхпроводника, находящегося ниже своей критической температуры.

Слайд 9

Эффект Мейснера

Эффект Мейснера чаще всего иллюстрируется вот такой «левитацией» сверхпроводника в магнитном

Эффект Мейснера Эффект Мейснера чаще всего иллюстрируется вот такой «левитацией» сверхпроводника в магнитном поле.
поле.

Слайд 11

Эффект Литтла - Паркса

В 1962 году учёными Литтлом и Парксом было обнаружено,

Эффект Литтла - Паркса В 1962 году учёными Литтлом и Парксом было
что температура перехода тонкостенного цилиндра малого радиуса в сверхпроводящее состояние периодически (с периодом равным кванту потока) зависит от величины магнитного потока

Слайд 12

Изотопический эффект у сверхпроводников заключается в том, что температуры Тс обратно пропорциональны

Изотопический эффект у сверхпроводников заключается в том, что температуры Тс обратно пропорциональны
квадратным корням из атомных масс изотопов одного и того же сверхпроводящего металла.

Слайд 13

Момент Лондона

Вращающийся сверхпроводник генерирует магнитное поле, точно выровненное с осью вращения, возникающий

Момент Лондона Вращающийся сверхпроводник генерирует магнитное поле, точно выровненное с осью вращения,
магнитный момент получил название «момент Лондона». Он применялся, в частности, в научном спутнике «Gravity Probe B».

Слайд 14

Магнитно – вихревая теория

Когда сверхпроводник попадает в магнитное поле, это поле

Магнитно – вихревая теория Когда сверхпроводник попадает в магнитное поле, это поле
проникает в него в виде тонких потоков, называемых вихрями. Вокруг каждого такого вихря возникают электрические токи. Эти вихри тиражируют себя и рассеиваются, когда температура материала возрастает.

Слайд 15

Квантово – механическая теория (теория БКШ)

Ключевым фактором повышения критической температуры перехода в

Квантово – механическая теория (теория БКШ) Ключевым фактором повышения критической температуры перехода
сверхпроводящее состояние в теории БКШ является энергия связи куперовских пар. Однако в высокотемпературных купратных сверхпроводниках рост энергии связи не приводит к росту температуры перехода из-за электронов, «застрявших в пробках» вблизи атомов меди.

Слайд 16

Применение сверхпроводников

ВТСП кабель

Сравнение 3х3 сборки кабельного блока подземной распределительной сети из медного

Применение сверхпроводников ВТСП кабель Сравнение 3х3 сборки кабельного блока подземной распределительной сети
кабеля с одноканальным кабельным блоком ВТСП кабеля на 13 кВ при одинаковой передаваемой мощности в 69 МВА

Слайд 17

Применение сверхпроводников

Генераторы переменного тока

В 2005 г был успешно испытан ВТСП синхронный электро-двигатель

Применение сверхпроводников Генераторы переменного тока В 2005 г был успешно испытан ВТСП
мощностью 400 кВт

Слайд 18

Применение сверхпроводников

ВТСП-кабели (основные проекты)

Применение сверхпроводников ВТСП-кабели (основные проекты)

Слайд 19

Применение сверхпроводников

Сверхпроводящие магниты

Магнитно-резонансный томограф на основе использования сверхпроводящего магнита с напряженностью поля

Применение сверхпроводников Сверхпроводящие магниты Магнитно-резонансный томограф на основе использования сверхпроводящего магнита с
1.5 Тл. Дата изготовления – 2003г.

Слайд 20

Применение сверхпроводников

В недалеком будущем сверхпроводимость станет одной из базовых составляющих технического прогресса

Применение сверхпроводников В недалеком будущем сверхпроводимость станет одной из базовых составляющих технического
во многих секторах экономики, и будет играть важную роль в нашей повседневной жизни
Имя файла: Сверхпроводящие-материалы-и-применение-сверхпроводников.pptx
Количество просмотров: 820
Количество скачиваний: 31