ابررسانایی - ویکی‌پدیا

# ابررسانایی

### از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد.

اثر مایسنر سبب می‌شود که دوقطبی مغناطیسی در بالای ابررسانا (که حالت دیامغناطیسی) پیدا کرده است، شناور در هوا باقی بماند.

اَبَررسانایی پدیده‌ای است که در دماهای بسیار پایین برای برخی از مواد رخ می‌دهد. در حالت ابررسانایی مقاومت الکتریکی ماده صفر می‌شود و ماده خاصیت دیامغناطیس کامل پیدا می‌کند، یعنی میدان مغناطیسی را از درون خود طرد می‌کند. طرد میدان مغناطیسی تنها تفاوت اصلی ابررسانا با رسانای کامل است، زیرا در رسانای کامل انتظار می‌رود میدان مغناطیسی ثابت بماند، در حالی که در ابررسانا میدان مغناطیسی همواره صفر است.

در واقع ابررساناشدن یک ماده چیزی جز گذار فاز آن ماده نیست، چیزی همانند تغییر حالت آب از مایع به گاز و یا برعکس.

در رساناهای عادی مقاومت الکتریکی با کاهش دما کم می‌شود، ولی هیچ گاه به صفر نمی‌رسد. ولی در مواد ابررسانا (مانند جیوه، آلومینیوم و بعضی از آلیاژهای فلزی) اگر دما از مقدار مشخص Tc (که دمای بحرانی نام دارد) کمتر شود، مقاومت الکتریکی ناگهان صفر می‌شود. دمای بحرانی معمولاً کمتر از ۲۰ درجهٔ کلوین است (کمتر از ۲۵۳- درجهٔ سلسیوس) و به مادهٔ مورد نظر بستگی دارد. دمای بحرانی جیوه ۴٫۲ کلوین (۲۶۸٫۸- درجهٔ سلسیوس) است.

در سال ۱۹۸۶ ابررسانایی دمای بالا کشف شد. دمای بحرانی این ابررساناها بیش از ۹۰ کلوین است. نظریه‌های کنونی ابررسانایی نمی‌توانند ابررسانایی دمای بالا را، که به ابررسانایی نوع ۲ (Type II) معروف است، توضیح دهند. از نظر عملی ابرساناهای دمای بالا کاربردهای بسیار بیشتری دارند، زیرا در دماهایی ابررسانا می‌شوند که راحت‌تر قابل ایجاد هستند. پژوهش برای یافتن موادی که دمای بحرانی آن‌ها باز هم بیشتر باشد، و همچنین برای یافتن نظریه‌ای برای توضیح ابررسانایی دمای بالا همچنان ادامه دارد.

## [ویرایش] ابرسانایی نوع ۱ و نوع ۲

اگر میدان مغناطیسی خیلی قوی باشد، اثر مایسنر از بین می‌رود. همین پدیده ابررساناها را به دو نوع تقسیم می‌کند: در ابررساناهای نوع ۱ (Type I) اگر میدان مغناطیسی از یک حد آستانه (Hc) بیشتر شود، ابرسانایی ناگهان از بین می‌رود. بسته به شکل هندسی نمونه، ممکن است حالت‌های میانی‌ای هم ایجاد شوند که در آن ناحیه‌های عادی (که در آن‌ها میدان وجود دارد) و ناحیه‌های ابرسانا (که میدان درون‌شان صفر است) همزمان وجود داشته باشند. در ابررساناهای نوع ۲ (Type II) اگر میدان مغناطیسی از حد Hc1 بیشتر شود، حالت مخلوطی ایجاد می‌شود که در آن شار مغناطیسی روبه‌افزایشی از ماده می‌گذرد، ولی مقاومت ماده، اگر جریان خیلی زیاد نباشد، همچنان صفر باقی می‌ماند. در حد دوم از میدان مغناطیسی Hc2 ابررسانایی از بین می‌رود.

بیشتر ابررساناهایی که عنصر ساده هستند (به جز نیوبیوم، تکنوتیوم، واندالیوم و نانولوله‌های کربنی) نوع ۱ هستند، و تقریباً همهٔ ابررساناهای ناخالص و ترکیبی نوع ۲ هستند. خر منی

## [ویرایش] نظریه‌های ابررسانایی

هنوز هیچ نظریه‌ای که بتواند همهٔ انواع مشاهده‌شدهٔ ابررسانایی را توصیف کند، وجود ندارد. اصول پایه‌ای ابررسانایی در سال ۱۹۵۷ توسط سه فیزیکدان امریکایی (جان باردین، رابرت شریفر و لئون کوپر) توضیح داده شد و به نام این سه فیزیکدان نظریهٔ BCS نام گرفت.

این بخش از این نوشتار خُرد است. با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید.

## [ویرایش] تاریخچهٔ ابررسانایی

ابررسانایی را در سال ۱۹۱۱ هایک کمرلینگ اونز هلندی از دانشگاه لیدن کشف کرد. او مقاومت الکتریکی جیوهٔ جامد را در دماهای پایین بررسی می‌کرد و از هلیوم مایع -که تازه کشف شده بود- به عنوان سردکننده استفاده می‌کرد. او فهمید که در دمای ۴٫۲K مقاومت ناگهان به صفر می‌رسد. جایزه نوبل فیزیک در سال ۱۹۱۳ به همین خاطر به او داده شد.

در دهه‌های بعد، خاصیت ابررسانایی در مواد دیگری نیز دیده شد. در سال ۱۹۱۳ دیده شد که سرب (در دمای ۷K) و در سال ۱۹۴۱ نیترید نیوبیوم (در دمای ۱۶K) ابررسانا می‌شوند.

گام مهم بعدی در فهم ابررسانایی در سال ۱۹۳۳ اتفاق افتاد. در این سال مایسنر و اوخنفلد دریافتند که ابرساناها میدان مغناطیسی خارجی را طرد می‌کنند؛ پدیده‌ای که امروزه اثر مایسنر نامیده می‌شود. در سال ۱۹۳۵ فریتز و هاینز لندن نشان دادند که اثر مایسنر نتیجه‌ای از کمینه‌بودن انرژی آزاد الکترومغناطیسی حمل‌شده توسط جریان‌های ابررسانا است.

## [ویرایش] جستارهای وابسته

- رسانا
- مقاومت الکتریکی
- ابررسانایی رنگی
- نظریه BCS

## [ویرایش] منابع

- Gale Encyclopedia of Science. Gale, 2004. ISBN 0-7876-7554-7

مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Superconductivity»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد. (بازیابی در ۲۰ مارس ۲۰۰۷).

برگرفته از «http://fa.wikipedia.org../../../%D8%A7/%D8%A8/%D8%B1/%D8%A7%D8%A8%D8%B1%D8%B1%D8%B3%D8%A7%D9%86%D8%A7%DB%8C%DB%8C.html»

رده‌های صفحه: مقالات دارای بخش‌های خرد | فیزیک ماده چگال | مکانیک آماری

##### Views

- مقاله
- بحث
- نسخهٔ فعلی

##### جستجو

##### زبان‌های دیگر

- Български
- Česky
- Dansk
- Deutsch
- English
- Español
- Français
- Hrvatski
- Bahasa Indonesia
- Italiano
- עברית
- Magyar
- മലയാളം
- Nederlands
- 日本語
- ‪Norsk (bokmål)‬
- Polski
- Português
- Română
- Русский
- Slovenščina
- Српски / Srpski
- Suomi
- Svenska
- اردو
- Tiếng Việt
- 中文