Süper iletkenler

[emzodgn]

Süper iletkenler ve çalışma prensipleri hakkında bilgi alabilirmiyim

[ibrsel]

Süperiletkenlik nedir?

Günlük hayatımızda kullandığımız bütün iletkenlerin bir direnci vardır. Direncin bir anlamı, iletken üzerinden bir akım geçirmek için iletkene bir gerilim uygulama gerekliliğiyse, bunun doğrudan sonucu olan bir diğer anlamıda geçen akımın iletkeni ısıtmasıdır. Açığa çıkan ısı enerjisini, gerilimi uygulayan (pil, santral gibi) sağlamak zorunda olduğu için akımı devam ettirmek sürekli enerji kaybına yol açar. Direnç ne kadar büyükse, uygulanması gereken gerilim ve kaybolan enerji de o kadar büyük olur.

Fakat bazı iletkenlerde, malzeme kritik sıcaklık denilen bir sıcaklığın altına kadar soğutulduğunda, akımı taşıyan elektronlar enerjilerini ısıya çevirme yeteneklerini kaybederler ve direnç sıfıra düşer. Bu durumda herhangi bir gerilim uygulamadan ve enerji kaybetmeden bir akım yaratmak mümkün hale gelir. Süperiletken bir telin iki ucu birbirine bağlanıp üzerinden bir akım geçmesi sağlanabilirse, akım bitip tükenmeden sonsuza kadar devam eder(*). Normalde atom, molekül ve nano ölçekteki yapılarda sıkça rastlanan bu tip kararlı akımların süperiletkenler gibi makroskopik maddede gözlemlenmesi elektronların kuantum doğasının ilginç bir sonucu. Bu nedenle süperiletkenliğe, sıvı helyumda gözlemlenen süper akışkanlık gibi, bir "Makroskopik Kuantum Olgusu" adı veriliyor.

Kritik sıcaklıkta, malzemenin normal bir metalden bir süperiletkene dönüşmesi, buzun erimesi ya da suyun buharlaşması gibi bir faz değişimi. Fakat malzemenin geçirdiği değişim sadece elektronların küçük bir kısmının farklı bir kuantum durumuna geçmesi sonucu olduğundan, malzemenin diğer özelliklerinde (mekanik özellikler, görülebilir renk vs.) bir fark gözlenmez. Üstelik, bilinen bir çok süperiletkende, direnç kritik noktada aniden sıfıra düşer.

Süperiletkenler çok yüksek akım yoğunluklarını (santimetrekare başına1 milyon amper gibi) hiçbir enerji kaybına neden olmadan taşıyabildikleri için sonsuz sayıda teknolojik uygulamaları var. Normal bir metal bu akımı taşısaydı, çıkan ısı nedeniyle erirdi. Yüksek akım isteyen uygulamalarda (örneğin güçlü elektriksel mıknatıslarda) genellikle ortaya çıkan ısıyı hızla uzaklaştırmak için telleri soğutmak gerekiyor. Süperiletkenlerin bir çok önemli uygulama alanları var. Bunlardan bazıları: Santrallerden şehirlere verimli enerji iletiminde, güçlü mıknatıs isteyen uygulamalarda (Manyetik Resonans, Maglev trenleri vs.), büyük miktarlarda enerjinin manyetik alan olarak depolanmasında, mikroelektronikte istenmeyen ısının önlenmesinde olabilir. Ne yazık ki bilinen süperiletkenlerin çok düşük olan kritik sıcaklıkları, bu önemli uygulamaları gerçekleştirmemize engel oluyor.

(*) Meraklısı için not: Gerçek süperiletkenlerde kararlı akımların çok düşük olasılıkla da olsa enerji kaybetme mekanizmaları var. Bu nedenle direnç hiç bir zaman gerçek anlamda sıfır olmaz. Ama bu direnç nitelik olarak bildiklerimizden çok farklıdır ve ölçülemeyecek kadar küçüktür. Yapılan bir deneyde böyle bir telin, akımda ölçülebilir bir azalma olmadan iki yıl boyunca iletimi sağladığı gözlenmiştir



Süperiletkenlikte Kilometre Taşları

1911- Kammerlingh Onnes cıva metalinde süperiletkenliği keşfetti. (Onnes 1913'te Nobel ödülüne layık görüldü.)

1933- Walter Meissner ve Robert Ochsenfeld süperiletkenlerin manyetik alanları sevmediklerini ortaya çıkardı. Böylece süperiletkenlerin zengin manyetik uygulamaları için yol açılımı oldu. Bunlardan en önemlisi enerji harcamayan çok güçlü mıknatıslar.

1957- John Bardeen, Leon Cooper ve John Schrieffer BCS kuramı olarak adlandırılan süperiletkenlik mekanizmasını açıklayan kuramı yayımladılar. Kuram daha sonra geliştirilerek bilinen süperiletkenlerin bütün özelliklerinin açıkladığı görüldü. Bardeen, Cooper ve Schrieffer bu çalışmalarından dolayı 1972 yılında Nobel ödülüne layık görüldüler.

1962- Cambridge üniversitesinden Brian D. Josephson iki süperiletken arasına sıkıştırılmış ince bir normal metal tabakasının içinden kararlı akımların geçebileceğini öne sürdü. Kısa zamanda doğrulanan bu görüş Süperiletkenlerin elektronik uygulamalarında kullanılmaları yolunu açtı.

1986- Alex Müller ve Georg Bednorz bir lantan, baryum ve bakır oksit seramiğinin 30 Kelvin de süperiletkenliğe geçtiğini gösterdiler. Bir yıl sonra, en hızlı gelen fizik Nobel ödülünü almaya hak kazandılar.

1987- ‹ki bağımsız grup lantan yerine itriyum kullanıldığında (YBa 2 Cu 3 O 7-x ) kritik sıcaklığın 92 Kelvine çıktığını gördüler. Böylece süperiletkenlik ilk defa 77 Kelvinde olan azotun kaynama sıcaklığını aşmış oldu. Helyum yerine azotla çalışan soğutucularla süperiletkenler üzerinde çalışmak ve teknolojik uygulamalarını görmek mümkün oldu.

1991- A.F. Hebard ve grubu K 3C60 'nin 18 kelvinde süperiletken olduğunu buldular.

1995- Kritik sıcaklığın 138 Kelvin olduğu Hg 0.8Tl0.2Ba2 Ca2 Cu3 O 8.33 seramiği keşfedildi. Bu malzeme normal basınç altında şimdiye kadar bilinen en yüksek kritik sıcaklık rekoruna sahip.

2001- Jun Akimitsu ve ekibi MgB2 'nin 39 Kelvinde süperilkenliğe geçtiğini gösterdiler.

Not : alıntıdır..

[emzodgn]

Daha ayrıntılı olarak  uygulama alanları ve bu maddeler hakkında bilgiyi nerden bulabilirim?Yukarıda aktardığınız kısmı anlaşılır ve çok açık ama ayrıntılı bir içerik sunabilirmisiniz?

[XX_CİHAN_XX]

Daha ayrıntılı olarak  uygulama alanları ve bu maddeler hakkında bilgiyi nerden bulabilirim?Yukarıda aktardığınız kısmı anlaşılır ve çok açık ama ayrıntılı bir içerik sunabilirmisiniz?

Arkadaşım biraz araştır internetten bak.Kendi ödevini başkalarına yükleme.Bu ödev senın araştırıp birşeyler bulman için verildi.
Senin iyiliğin için söylüyorum yanlış anlama ama böyle biraz hazıra konmak gibi oluyor bence böyle bir konuyu nette araştırsan bence istediklerini bulabilirsin.Ama biraz çabalamalısın önce.Yanlış mı?

[emzodgn]

Sizin verdiğiniz tepkiyi anlabiliyorum ama şu anda kişiyi haksız yere yargılıyorsunuz .Benim gibi şu anda  internet üzerinden bu konuyu araştıran 90 kişi var ben de sizinde belirtiğiniz üzere internetten yeteri kadar bu konu hakkında  araştırma yaptım. Ancak ödevin kalitesini ancak farklılıklar belli eder bu yüzen de bu forumdaki tecrübeli insanların bu konudaki bilgilerinden de faydalanmaya çalıştım Gösterdiğiniz ilgi için yine de teşekkür ederim Ama beş parmağın beşi de bir değil unutmayın

[XX_CİHAN_XX]

Sizin verdiğiniz tepkiyi anlabiliyorum ama şu anda kişiyi haksız yere yargılıyorsunuz .Benim gibi şu anda internet üzerinden bu konuyu araştıran 90 kişi var ben de sizinde belirtiğiniz üzere internetten yeteri kadar bu konu hakkında araştırma yaptım. Ancak ödevin kalitesini ancak farklılıklar belli eder bu yüzen de bu forumdaki tecrübeli insanların bu konudaki bilgilerinden de faydalanmaya çalıştım Gösterdiğiniz ilgi için yine de teşekkür ederim Ama beş parmağın beşi de bir değil unutmayın

Arkadaşım kimseyi yargıladığım falan yok.Burası mahkeme değil.
Tecrübelerden faydalanmak ve bilgi almak konusunda hem fikiriz.Forumlar zaten bu iş içindir.

Süper iletkenler ve çalışma prensipleri hakkında bilgi alabilirmiyim

Bu soruna karşılık @ibrsel arkadaşımız sağolsun araştırma yapıyor ve değerli olan vakti senın ıcın kullanıp netten araştırma yapıyor.Forum un guzellıgı bu.Buna kimsenın bır tepkısı olamaz zaten.

Daha ayrıntılı olarak  uygulama alanları ve bu maddeler hakkında bilgiyi nerden bulabilirim?Yukarıda aktardığınız kısmı anlaşılır ve çok açık ama ayrıntılı bir içerik sunabilirmisiniz?

Benım tepkım burada.Bilmem anlatabildim mi :roll:

[Subzero]

İlginçmiş bu süper iletkenler, ben de bir araştırayım,
sana ingilizce kaynak faydalı oolur mu ?
Eğer evet diyorsan bulduğum yabancı kaynakları eklerim ben de.

[emzodgn]

İngilizce kaynakta olabilir farketmez Çok memnun olurum

[z]

Aşağıdaki form sitesinin fizik bölümüne girip süperiletkenlik hakkında ki tartışmaları okursan fazlasıyla yardımcı olacaktır.

http://www.bilimfeneri.gen.tr/phpBB2/