Sanakirja

Suprajohde

Suprajohde

Suprajohdin on materiaali, joka ei kestä vastustusta sen läpi kulkevan sähkövirran suhteen.

Suprajohtavuus on ominaisuus, joka esiintyy monissa metalleissa ja joissakin keraamisissa tuotteissa, mikä ilmenee matalissa lämpötiloissa, jolle on ominaista resistiivisyyden menetys kunkin materiaalin tietystä ominaislämpötilasta, jota kutsutaan kriittiseksi lämpötilaksi.

Suprajohteilla on myös voimakas diamagnetismi, ts. Ne hylkivät magneettikentät.

Ilmiö havaittiin ensimmäisen kerran vuonna 1911 hollantilaisen fyysikon H. Kamerlingh Onnesin toimesta, ja hänen teoreettisten selitystensä laatiminen kesti yli 40 vuotta.

Sillä, että tätä ilmiötä selittävä teoria oli niin vaikeaselkoinen, on perusteltu, ettei Druden ja Lorentzin rakentama klassinen materiaaliteoria eikä sitä seurannut kvanttiteoria, jonka Bloch ja Grüneisen kehittivät kolmekymppisenä, voinut antaa selvitys sähkövastuksen häviämisen ilmiöstä.

Vastuksen puutteen vuoksi suprajohteita on käytetty valmistamaan sähkömagneetteja, jotka tuottavat voimakkaita magneettikenttiä menettämättä energiaa. Suprajohtavia magneetteja on käytetty materiaalitutkimuksissa ja voimakkaiden hiukkaskiihdyttimien rakentamisessa.

Hyödyntämällä suprajohtavuuden kvanttivaikutuksia, on kehitetty laitteita, jotka mittaavat sähkövirran, jännitteen ja magneettikentän ennennäkemättömällä herkkyydellä.

Parempien puolijohdeyhdisteiden löytäminen on merkittävä askel kohti laajempaa sovellusvalikoimaa, mukaan lukien nopeammat tietokoneet, joilla on suurempi muistikapasiteetti, ydinfuusioreaktorit, joissa plasmaa pidetään magneettikentän rajoittamana, ja suuri nopeus ja, mikä tärkeintä, tehokkaampi sähköenergian tuotanto ja siirto.

Vuoden 1987 Nobel-fysiikan palkinto myönnettiin saksalaiselle fyysikolle J. Georg Bednorzille ja sveitsiläiselle fyysikolle K. Alex Muellerille työstä suprajohteina ja suprajohtavuutena korkeissa lämpötiloissa.


◄ EdellinenSeuraava ►
sublimaatioSupernova (tähti)

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ


Video: Suprajohde (Lokakuu 2021).