Hiện tượng siêu dẫn là gì? TÌM HIỂU ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn
Hiện tượng siêu dẫn là gì? Ứng dụng thực tế của hiện tượng này trong đời sống như thế nào? Hãy cùng Blog Thiết Bị Điện làm sáng tỏ ngay trong bài viết sau.
Mặc dù khá phổ biến trong đời sống nhưng hiện tượng siêu dẫn vẫn còn là kiến thức xa lạ đối với nhiều người. Hiểu được điều đó, để giúp bạn bổ sung thêm cho mình nguồn kiến thức mới lạ, Blog Thiết Bị Điện xin được trình bày chi tiết về hiện tượng vật lý này ngay trong bài viết sau đây.
Hiện tượng siêu dẫn là gì?
Hiện tượng siêu dẫn là một trong những hiện tượng vật lý xảy ra trong một vài vật liệu có nhiệt độ tương đối thấp và từ trường đủ nhỏ. Theo đó, hiện tượng này đặc trưng bởi mức điện trở bằng 0, dẫn đến sự suy giảm nội từ trường (hiệu ứng Meissner) hay còn gọi với cái tên khác là hiện tượng lượng từ.
Sự siêu dẫn được hình thành bằng cách tạo ra một lực hút giữa các electron truyền dẫn sinh ra tình trạng trao đổi photon. Chính bởi điều này mà các electron dẫn trong chất siêu dẫn biểu hiện pha siêu lỏng để tạo ra các cặp electron tương quan.
Bên cạnh đó, các cặp electron này còn tồn tại một lớp vật chất siêu dẫn khác thường, nhằm bày ra tính chất siêu dẫn. Tuy nhiên, tính chất của vật lại ngược lại so với lý thuyết cơ bản của chất siêu dẫn đơn thuần.
Đối với các chất siêu dẫn có nhiệt độ cao thì tính siêu dẫn cao hơn mức lý thuyết thường biết, mặc dù vậy nhưng hiện nay vẫn chưa có một nhận định hay lý thuyết hoàn chỉnh nào cho chất siêu dẫn nhiệt độ cao.
Điện trở của kim loại khi ở nhiệt độ thấp
Theo lý thuyết thì khi nhiệt độ giảm, điện trở suất theo đó cũng giảm liên tục, cho đến khi đạt gần 0 độ K, điện trở của kim loại sạch lúc này là rất bé. Với một số kim loại và hợp kim khi có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ giới hạn Tc thì điện trở suất sẽ đột ngột giảm xuống bằng 0. Khi này, vật liệu sẽ chuyển sang trạng thái siêu dẫn.
STT
Tên vật liệu
Tc (K)
1
Nhôm (Al)
1,19
2
Thủy ngân (Hg)
4,15
3
Chì (Pb)
7,19
4
Thiếc (Sn)
3,72
5
Kẽm (Zn)
0,85
6
Nb3SN
18
7
Nb3Al
18,7
8
Nb3Ge
23
9
DyBa2Cu3O7
92,5
10
HgBa2Cu3O8
134
So sánh sự khác biệt của vật siêu dẫn và vật dẫn điện hoàn hảo
Từ trường bên trong vật dẫn điện hoàn hảo và vật siêu dẫn dưới tác động của môi trường ngoài ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ thấp (tức là nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ Curie). Khi này, từ trường sẽ bị đẩy ra khỏi vật siêu dẫn ở nhiệt độ thấp và không phụ thuộc vào trạng thái ban đầu của vật liệu siêu dẫn trong nhiệt độ phòng. Trạng thái này người ta gọi là trạng thái không thuận nghịch.
Ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn
Với hiện tượng siêu dẫn nói chung và chất siêu dẫn nói riêng đều có một vai trò quan trọng trong đời sống sản xuất, có thể kể đến một số ứng dụng điển hình như:
Truyền tải nguồn điện năng trên các hệ thống lưới điện;
Tàu điện chạy trên đệm từ;
Phát minh ra máy gia tốc mạnh;
Thiết bị đo điện trường chính xác;
Cắt mạch điện từ trong máy tính điện tử siêu tốc;
Làm máy quét MRI trong y học.
Qua bài viết trên blogthietbidien.com hy vọng bạn có thể hiểu rõ hơn về hiện tượng siêu dẫn cũng như mức điện trở có ở một số kim loại ở nhiệt độ thấp. Nếu cảm thấy nội dung của chúng tôi mang lại giá trị cho bạn, hãy lan tỏa bài viết đến với nhiều độc giả khác cùng biết đến bạn nhé.
Bài Viết Liên Quan
Sự điện li là gì? Nguyên nhân dẫn điện của chất điện li
