Физика сверхпроводимости

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Ульяновский государственный педагогический университет

имени И.Н. Ульянова

Кафедра общей физики

Физика сверхпроводимости.

квалификационная работа

Выполнил:

студент дневного отделения

физико-математического

факультета

Ульяновск 2010г.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

1. СВЕРХПРОВОДНИКИ. У НАЧАЛА ПУТИ

1.1Чудеса вблизи абсолютного нуля

1.2 У начала пути

1.3 Лейден, 1911г. открытие сверхпроводимости

2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

2.1 Конечные температуры (критические)

2.2 Критический ток

2.3 Эффект Мейснера

2.4 Глубина проникновения. Уравнение Лондонов

2.5 Сверхпроводники первого рода и второго род

2.6 Критическое магнитное поле

3.СВОЙСТВА СВЕРХПРОВОДНИКОВ

3.1 Нулевое сопротивление

3.2 Электрическое сопротивление сверхпроводников

3.3 Сверхпроводники в магнитном поле

3.4 Промежуточное состояние при разрушении сверхпроводимости током

3.5 Туннельные эффекты

3.6 Эффект Джозефсона

3.7 Вольт-амперная характеристика

3.8 Сквид

3.9 Влияние кристаллической решетки

3.10 Изотопический эффект

4. МИКРОСКОПИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ БАРДИНА – КУПЕРА - ШРИФФЕРА (БКШ) И БОГОЛЮБОВА

4.1 Теория БКШ

4.2 Энергетическая щель

4.3 Бесщелевая сверхпроводимость

5. ТЕРМОДИНАМИКА ПЕРЕХОДА В СВЕРХПРОВОДЯЩЕЕ СОСТОЯНИЕ

6. ТЕОРИЯ ГИНЗБУРГА – ЛАНДАУ

7. ПРИМЕНЕНИЕ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ

8.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

8.1 Способ изготовления сверхпроводящего материала

8.2 Ход эксперимента и полученные результаты

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ.

Введение

Сверхпроводимость - физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ (сверхпроводников), при охлаждении их ниже определенной критической температуры T _с , и состоящее в обращении в нуль электрического сопротивления постоянному току и выталкивания магнитного поля из объема образца (эффект Мейснера). Явление открыто в 1911 г. Х. Каммерлинг-Оннесом. Изучая температурный ход электросопротивления Hg, он обнаружил, что при температуре ниже 4,22К Hg практически теряет сопротивление.

Начав изучение физики с явлений в макроскопических системах, человек приобретает ряд «классических предрассудков», ему очень хочется сохранить для микромира понятие размера, траектории, цвета и т.п. Мои наглядные представления являются отражением того, с чем мы сталкиваемся в обыденной жизни, между тем как квантовые явления проявляются обычно в недоступном непосредственному восприятию микромире. «Классические предрассудки» заставляют нас ставить вопросы, на которые нельзя ждать разумных ответов. Человеческое воображение зачастую отказывается служить в этом странном мире квантовых явлений. Но, как сказал Л. Д. Ландау, «величайшим триумфом человеческого гения является то, что человек способен понять вещи, которые он уже не в силах вообразить».

Нам пройти этот неизбежный путь отказа от классических представлений намного легче, ибо можно воспользоваться опытом предшественников. Как ни парадоксально звучат иногда утверждения квантовой механики, они неизбежны. К ним приводит неодолимая логика экспериментальных фактов.

Цель данной работы – выяснить, в чем заключается физика сверхпроводимости, одно из главных явлений микромира.

Задачи, поставленные в работе:

1. Изучение основных физических свойств сверхпроводников

2. Изучение научной, научно-популярной и периодической литературы по данной теме.

3. Изготовление сверхпроводящего материала.

В качестве самостоятельной части данной работы ставится экспериментальная задача изучения способов создания высокотемпературной сверхпроводящей керамики.

1. Сверхпроводники. У начала пути

1.1Чудеса вблизи абсолютного нуля

Немало поводов для размышлений принесло физикам XX столетие. Среди них результаты опытов в условиях сверхглубокого холода при температурах всего лишь на несколько градусов выше абсолютного нуля.

Понятие абсолютный ноль вошло в физику в середине XIX века. Родившись из газового закона, оно постепенно распространилось на все состояния вещества, приобрело фундаментальное значение для всей физики.

Абсолютному нулю соответствует температура -273 градуса Цельсия (точнее – 273,15˚С). Любое вещество больше охладить нельзя, т.е. нельзя у него отнять энергию. Иными словами, при абсолютном нуле молекулы вещества обладают наименьшей возможной энергией, которая уже не может быть отмена от тела ни при каком охлаждении. При каждой попытке охладить вещество энергия в нем остается все меньше и меньше, но всю ее вещество никогда не сможет отдать охлаждающему устройству. По этой причине ученые не достигли абсолютного нуля и не надеются сделать это, хотя они уже творят чудеса, достигая температуры порядка миллионных долей градуса.

Так как абсолютный ноль есть самая низкая температура, то естественно, что в физике, особенно в тех разделах, где идет речь о низких температурах, пользуются термодинамической температурной шкалой, которая может быть проградуирована в К

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать