Введение. В 1911 г. Камерлинг-Оннес открыл явление сверхпроводимости, изучение которого интенсивно продолжается до наших дней и составляет одно из важнейших направлений
В 1911 г. Камерлинг-Оннес открыл явление сверхпроводимости, изучение которого интенсивно продолжается до наших дней и составляет одно из важнейших направлений физики твердого тела. Оказалось, что при температуре, близкой к 40К,электрическое сопротивление ртути скачком обращается в нуль. Многие металлы и металлические сплавы при температурах, близких к абсолютному нулю, переходят в особое сверхпроводящее состояние, наиболее поразительным свойством которого является сверхпроводимость- полное отсутствие сопротивления постоянному электрическому току. Наведенный в сверхпроводящем кольце ток сохраняется неизменным практически бесконечно долго – в течение нескольких лет не удается обнаружить сколько-нибудь заметного затухания этого тока. Этот эксперимент провел в1959 г. американский ученый физик Коллинз. Эффект сверхпроводимости состоит в исчезновении электрического сопротивления при конечной, отличной от О0 К, температуре (критическая температура- Тк). Открытие Камерлинга-Оннеса повлекло исследования разных веществ–сверхпроводников и их свойств. Были отмечены резкая аномалия магнитных, тепловых и ряда других свойств, так что правильнее говорить не только о сверхпроводимости, а об особом, наблюдаемом при низких температурах состоянии вещества. Сейчас выявлена целая группа веществ –сверхпроводников (В 1975 их было >500).Самой высокой критической температурой среди чистых веществ обладает ниобий (Тк =9,220 К), а наиболее низкой – иридий (Т к = 0,1400 К). Сложное соединение,синтезированное в 1967 г., сохраняет сверхпроводимость до 20,10 К, в 1973 г. рекорд равнялся 22,30 К. Критическая температура зависит не только от химического состава вещества, но и от структуры самого кристалла. Например,серое олово является полупроводником, а белое олово- металлом, способным к тому же при температуре, равной 3,720 К, переходить в сверхпроводящее состояние. Бериллий–сверхпроводник в виде тонкой пленки. Некоторые вещества становятся сверхпроводниками при высоком давлении (Ва с Т к=50 К под давлением ~ 150 кбар). Из всего следует вывод, что сверхпроводимость представляет собой коллективный эффект, связанный со структурой всего образца.
|
