0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
Переводить дальше?
История сверхпроводимостиСверхпроводимость была открыта Каммерлингом, который изучал сопротивление ртути при низких температурах, используя гелиевый холодильник. При температуре -269 сопротивление быстро уменьшилось. В опыте также присутствовал сверхтекучий гелий при -271, но он не заметил этого. Дата и обстоятельства открытия определились, когда через несколько десятилетий был найден его дневник. Впоследствии сверхпроводниками оказались и другие вещества - свинец при -266, нитрид ниобия при -257.Были проведены работы, чтобы определить, как действует сверхпроводимость. Мейснер и Оксенфельд открыли, что сверхпроводники нарушают магнитное поле. Братья Лондоны доказали, что эффект Мейснера - следствие уменьшения электромагнитной свободной энергии сверхпроводящего тока.Теория ЛондоновПервая теория сверхпроводимости выдвинута братьями Лондонами после открытия нарушения сверхпроводниками магнитного поля. Уравнения этой теории объясняют эффект Мейснера, при котором вещество в сверхпроводящем состоянии нарушает все внешние магнитные поля. Используя уравнения Лондонов, можно получить зависимость магнитного поля сверхпроводника он расстояния до его поверхности. Эти уравнения распространяют 2 закон Ньютона (как пнешь, так и полетит) на сверхпроводящие электроны (могу напомнить и остальные: 1 - не пнешь, не полетит; 3 - как пнешь, так и получишь).Другие теорииФизики-теоретики твердого тела пришли к пониманию обычной сверхпроводимости с помощью двух заметных и важных теорий - феноменальной теории Гинзбурга-Ландау и микроскопической БКШ.Феноменологическая теория сверхпроводимости была открыта Ландау и Гинзбургом. Эта теория соединила теорию Ландау о фазовом переходе и волновое уравнение Шредингера. Она имела большой успех, объясняя макроскопические свойства сверхпроводников. Например, Абрикосов показал, что теория Гинзбурга-Ландау предсказывает деление сверхпроводников на 1 и 2 типы. За эту работу Абрикосов и Гинзбург получили нобелевскую премию, а Ландау получил ее раньше за другую работу. Расширенная теория Гинзбурга-Ландау используется в квантовой теории и космологии.Максвелл и Рейнольдс обнаружили, что критическая температура сверхпроводника зависит от атомного веса вещества. Это важное открытие показало, что электронно-фотонное взаимодействие - микроскопический механизм, ответственный за сверхпроводимость.Полная микроскопическая теория сверхпроводимости была предложена Барденом, Купером и Шрифером, сокращенно БКШ. Теория БКШ объясняет сверхпроводящий ток сверхтекучими куперовскими парами - спаренными электронами, которые обмениваются фотонами. За эту работу авторы получили нобелевскую премию.Теория БКШ утвердилась, когда Водолюбов показал, что волновая функция может быть выведена из переменного аргумента. Горьков показал, что при критической температуре теории БКШ и Гинзбурга-Ландау совпадают.Расширение теории БКШ для обычных сверхпроводников лежит в основе понимания явления сверхтекучести, так как это один и тот же универсальный переход. Можно ли расширить ее для странных сверхпроводников - неизвестно.Дальнейшая историяПервое практическое использование сверхпроводимости - криотроны, изобретенные Алленом. Если соединить два сверхпроводника с разными критическими магнитными полями, будет простой и быстрый компьютерный переключатель.После открытия сверхпроводимости Каммерлинг хотел сделать электромагнит со сверхпроводящей обмоткой, но заметил, что магнитное поле нарушает сверхпроводимость вещества. Впоследствии Интема сделал небольшой электромагнит в 0,7 тесла с железным сердечником и обмоткой из сверхпроводящего ниобия. Потом Кунцлер, Булер, Ксу и Верник открыли, что при -269 сплав ниобия с оловом может поддерживать постоянный ток плотностью 100 тысяч ампер на кв. см в магнитном поле 8,8 тесла. Несмотря на хрупкость и трудоемкость, ниобий-олово до сих пор используется в сверхпроводящих магнитных полях до 20 тесла. Берлинкур и Хейк открыли, что сплав ниобия с титаном можно использовать до 10 тесла. С тех пор началось производство сверхпроводящих электромагнитов из ниобий-титана. Хотя сверхпроводящие свойства ниобий-титана менее впечатляющие, чем у ниобий-олова, для сверхпроводящих электромагнитов чаще используется ниобий-титан, так как он прочнее и доступнее. Но и ниобий-олово, и ниобий-титан широко применяются в медицинской томографии, магнитах для ускорителей высокоэнергетических частиц и многих других случаях.Джозефсон теоретически предсказал, что сверхпроводящий ток проходит через сверхпроводники, разделенные тонким слоем изолятора. Эффект Джозефсона используется в сверхпроводящих квантовых измерителях. Они измеряют квантовый магнитный поток, квантовое сопротивление Холла и постоянную планку. За эту работу Джозефсон получил нобелевскую премию.Считается, что одни и те же механизмы производят как сверхпроводники, так и сверхизоляторы с неограниченным сопротивлением.Высокотемпературная сверхпроводимостьДо недавних пор физики считали, что теория БКШ не допускает сверхпроводимости при температуре выше -243. Беднорц и Миллер открыли сверхпроводимость в веществе лантан-медь с температурой перехода -238 (нобелевская премия по физике). Вскоре выяснилось, что, если заменить лантан иттрием, как в иттрий-барий-медь-кислороде, критическая температура поднимется до -181.Такая температура позволяет использовать азотные холодильники вместо гелиевых. Они экономически выгоднее, так как азот дешевле. Кроме того, в гелиевых холодильниках замерзший воздух блокирует линию и создает нежелательное давление.Теперь открыты и другие медные сверхпроводники, а теория сверхпроводимости этих веществ не соответствует теоретической физике твердого тела. Есть две гипотезы - валентный резонанс и колебание вращения. Вторая гипотеза утверждает, что электронные пары в высокотемпературных сверхпроводниках соединяются короткими вращательными парамагнитными волнами.Самый высокотемпературный сверхпроводник до недавних пор - керамика ртуть-барий-кальций-медь-кислород. Но его критическая температура -140 или -135 требует экспериментального подтверждения.Недавно открыты и железные высокотемпературные сверхпроводники. Например, лантан-кислород-фтор-железо-мышьяк становится сверхпроводником при -247, а если заменить лантан самарием, сверхпроводник работает при -218.Считается, что гидросульфид имеет температуру перехода -193 под давлением 1600 тысяч атмосфер. И действительно, гидросульфид становится сверхпроводником при -70, но только под большим давлением - около 1500 тысяч атмосфер.Использование сверхпроводимостиСверхпроводящие магниты - одни из самых мощных. Они используются в томографии, масс-спектрометрах, ускорителях частиц, плазменных токамаках, а также для разделения магнитных и немагнитных частиц в лакокрасочном производстве.Сверхпроводники использовались в экспериментальных компьютерах с криотронными выключателями. В наше время сверхпроводящие цепи, основанные на быстром квантовом токе, используются как микроволновые фильтры на телефонных станциях.Из сверхпроводников строят соединения Джозефсона, основные части сверхпроводящих квантовых измерителей чувствительных магнитометров. Сверхпроводящие квантовые измерители используются в сканирующих микроскопах и магнитной энцефалографии. В зависимости от особенностей действия, соединение сверхпроводника, изолятора и сверхпроводника используется как фотонный детектор или смеситель. Изменение сопротивления при переходе из обычного состояния в сверхпроводящее позволяет встраивать термометры в холодные калориметры и фотонные детекторы. Этот эффект используется и в чувствительных болометрах из сверхпроводящих веществ.Появляются новые рынки, где эффективность, размер и вес высокотемпературных сверхпроводников перекрывают лишнюю стоимость. Например, ветровые турбины имеют меньший вес и объем, экономя средства, потраченные на сверхпроводящие моторы.В будущем предполагаются высокопроизводительные умные сети электропередачи, трансформаторы, средства хранения энергии, электротранспорт (вакуумные и магнитные поезда), летающие магниты, ограничители падения тока, сверхпроводящие магнитные холодильники. Но сверхпроводимость боится движущегося магнитного поля, поэтому трансформаторы переменного тока делать труднее, чем постоянного. В отличие от обычных линий электропередачи, сверхпроводящие более эффективны и приводят не только к охране окружающей среды, но и расширяют электрическую сеть.Нобелевские премии за сверхпроводимостьКаммерлинг - наблюдение за свойствами вещества при низких температурах и охлаждение гелия.Барден, Купер, Шрифер - развитие теории сверхпроводимости, которая сокращенно называется БКШ.Эсаки, Джайвер, Джозефсон - экспериментальное открытие тоннельного явления в полупроводниках и сверхпроводниках, теоретическое предсказание свойств сверхпроводящего тока в тоннельном барьере (это явление называется эффект Джозефсона).Беднорц, Миллер - важное открытие сверхпроводимости в керамике.Абрикосов, Гинзбург, Легет - вклад в теорию сверхпроводимости и сверхтекучести.Костерлиц, Халден, Таулес.
Цитата: South Paw Mary от 17 Февраль 2018, 22:35:23Переводить дальше?Думаю, что да.
Материнская плата, 8 букв, последняя «ы»
