Գերհաղորդականություն

Գերհաղորդականություն, որոշակի ջերմաստիճանից ցածր ջերմաստիճանում (կրիտիկական ջերմաստիճան) զրո դիմադրությամբ բնութագրվող երևույթ որոշ նյութերում։ Գերհաղորդականությունը հատկանշվում է նաև Մեյսների էֆեկտով՝ ներքին մագնիսական դաշտի արտամղում գերհաղորդչի ամբողջ ծավալում։ Հայտնաբերել է Հեյկե Կամերլինգ Օնեսը 1911 թվականին։ Ինչպես ֆեռոմագնիսականությունը և ատոմական սպեկտրային գծերը, գերհաղորդականությունը ևս քվանտամեխանիկականկան երևույթ է։ Մեյսների էֆեկտի ի հայտ գալը ցույց է տալիս, որ գերհաղորդականութունը չի կարող պարզապես ընկալվել որպես դասական ֆիզիկայում կատարյալ հաղորդիչների իդեալականացում։
Մետաղե հաղորդչի էլեկտրական դիմադրությունը ջերմաստիճանի ցածրանալու հետ նվազում է։ Սովորական հաղորդիչներում, ինչպես պղինձը և արծաթն են, խառնուրդները և այլ թերություններ սահմանափակում են դիմադրության անկումը։ Նույնիսկ բացարձակ զրոյին մոտ ջերմաստիճանում նորմալ հաղորդիչը որոշ ոչ զրոյական դիմադրություն ունի։ Մինչդեռ գերհաղորդիչի դիմադրությունը կտրուկ զրո է դառնում, երբ նյութը սառեցվում է կրիտիկական ջերմաստիճանից ցածր ջերմաստիճաններում։ Գերհաղորդիչ լարի փակ կոնտուրով անցնող էլեկտրական հոսանքը կարող է անվերջ երկար պահպանվել առանց սնման աղբյուրի[1][2][3][4][5]։
1986 թ. հայտնաբերվեց, որ որոշ կուպրատ-պերովսկիտային կերամիկական նյութերն ունեն 90 Կ-ից (-183 °C) բարձր կրիտիկական ջերմաստիճան[6]։ Այսպիսի բարձր անցումային ջերմաստիճանը տեսականորեն անհնար է սովորական գերհաղորդիչների համար, այդ պատճառով նման նյութերը կոչվեցին բարձրջերմաստիճանային գերհաղորդիչներ։ Հեղուկ ազոտը եռում է 77 Կ-ում, և ավելի բարձր ջերմաստիճաններում գերհաղորդականությունը սկիզբ դրեց փորձերի և կիրառությունների, որոնք արդյունավետ չէին ցածր ջերմաստիճանների համար։
Գերհաղորդականություն են դրսևորում տարբեր նյութեր. հասարակ տարրերը՝ անագը, ալյումին, և այլն, տարբեր մետաղաձուլվածքներ, որոշ հարստացված կիսահաղորդիչներ։ Ազնիվ մետաղներում, ինչպես ոսկին և արծաթը, ինչպես նաև ֆեռոմագնիսական մետաղների անարատ նմուշներում գերհաղորդականություն չի դիտվում։
1986 թվականին, կուպրատ-պերովսկիտ կերամիկ նյութերի բարձրաստիճան գերհաղորդիչների մի ընտանիքի հայտնաբերումը, 90 կելվինից բարձր կրիտիկական ջերմաստիճանով, հետաքրքրությունը և հետազոտությունը գերհաղորդականության մեջ թարմացրեց տարբեր պատճառներով։ Որպես զուտ հետազոտական առարկա, այս նյութերը ներկայացնում էին մի նոր երևույթ, որ ժամանակվա տեսությամբ բացատրություն չուներ։ Ավելին, քանի որ գերհաղորդականությունը պահպանվում է մինչ ավելի վարելի ջերմաստիճաններ, տնտեսապես կարևոր հեղուկ ազոտի եռացման կետից անց, ավելի առևտրական կիրառումներ են կարելի, հատկապես եթե նույնիսկ ավելի բարձր կրիտիկական ջերմաստիճանով նյութեր հայտնաբերվեն։
Հայաստանում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Հայաստանում կա գերհաղորդականության և՛ տեսական, և՛ փորձարարական դպրոց, որոնք կենտրոնացված են հիմնականում ԵՊՀ ֆիզիկայի ֆակուլտետում և ՀՀ ԳԱԱ Ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտում։
Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
- ↑ Bardeen John, Cooper Leon, Schriffer J. R. (դեկտեմբերի 1, 1957)։ «Theory of Superconductivity»։ Physical Review 8 (5): 1178։ doi:10.1103/physrev.108.1175։ Վերցված է 2014 թ․ հունիսի 6
- ↑ Daintith John (2009)։ The Facts on File Dictionary of Physics (4 ed.)։ Infobase Publishing։ էջ 238։ ISBN 1438109490
- ↑ John C. Gallop (1990)։ SQUIDS, the Josephson Effects and Superconducting Electronics (տե՛ս ՍՔՈՒԻԴ)։ CRC Press։ էջեր 3, 20։ ISBN 0-7503-0051-5
- ↑ Neeraj Mehta (2011)։ Applied Physics for Engineers։ PHI Learning Private Ltd.։ էջեր 930–931։ ISBN 8120342429
- ↑ Durrant Alan (2000)։ Quantum Physics of Matter։ CRC Press։ էջեր 102–103։ ISBN 0750307218
- ↑ J. G. Bednorz and K. A. Müller (1986)։ «Possible high Tc superconductivity in the Ba−La−Cu−O system»։ Z. Physik, B 64 (1): 189–193։ Bibcode:1986ZPhyB..64..189B։ doi:10.1007/BF01303701
Արտաքին հղումներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
- Գերհաղորդականություն - սովորիր.ամ
- The Schrödinger Equation in a Classical Context: A Seminar on Superconductivity - The Feynman Lectures on Physics
Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից (հ․ 3, էջ 30)։ ![]() |