فیزیک درس زندگی

اجسام از نظر رسانایی :   نارسانا (عایق ) ، نیم رسانا ، رسانا ، ابر رسانا

افزایش دما باعث زیاد شدن مقاومت رسانا می شود، عکس این موضوع نیز صادق است، برای مثال مقاومت فلزات با کاهش دما کم می شود.

در دماهای بسیار کم و نزدیک به صفر مطلق، مقاومت ویژه برخی فلزات، ترکیبات و‌ آلیاژ های آن ها صفر می‌شود. در چنین حالتی گفته می‌شود که ماده ابر رسانا شده است. این پدیده اولین بار توسط اونیــش در سـال 1911، وقـتـی جـیوه را بـه دمـای (-269⁰c) 4/2 K رساند، مشاهده شد. وی دریافت که در این دما مقاومت جیوه به ناگاه صفر می‌شود. تمام مـواد در دمای پائین تر از یک مقدار مشخص، که به آن دمای گذر Tc می‌گویند، ابر رسانا می‌شوند (دمای گذر هر جسم یکی از مشخصات آن جسم است).

مشاهده شده است که اگر جریانی در یک حلقه از ماده ابر رسانا برقرار شود، آن گاه بدون نیاز به اعمال اختلاف پتانسیل، این جریان چندین سال در حلقه برقرار می ماند. آزمایش ها نشان می دهد که مقاومت ویژة ابر رسانا کمتر از است و این مقدار 10⁶ بار کمتر از مقاومت ویژه سیم مسی می‌باشد. تا سال 1986، بیشترین دمایی که ابر رسانا در آن دما کار می‌کرد 23⁰K بود. در سال 1987 با ترکیب ایردیود، باریوم، مس و اکسیژن، ابررسانایی ساخته شد که در دمای 90⁰K کار می‌کرد و این پیشرفت مهمی بود. پس از آن، اقدامات به عمل آمده منجر به ساخت سرامیکی شد که در دمای 170⁰K (یا -100⁰ c) ابر رسانا بود.

ابر رساناها کاربردهای مهمی در تکنولوژی دارند. در شکل زیر قطاری را مشاهده می‌کنید که در آن، میدان مغناطیسی توسط جریان داخل ابر رسانا به وجود می‌آید و به وسیله آن میدان، قطار به طور معلق روی ریل قرار می‌گیرد.

کاربرد های مهم دیگری نیز برای ابر رساناها وجود دارد، مثل: تصویر برداری پزشکی MRI، موتورهای الکتریکی پر قدرت، کامپیوترهای پر سرعت و انتقال انرژی برق با هزینه کم...

   سایت تبیان