Физика (Магнетизм)_ЛЕКЦИИ И ВОПРОСЫ / OF5_9_Sverkhprovodimost_Poluprovodniki_Yavlenia

5.9. Сверхпроводимость. Полупроводникиводники.. Явления на границе двух металловллов

5.9.1.Затруднения классической электронной теории; сверхпроводимость

5.9.2.Полупроводники

5.9.3.Статистика Ферми–Дирака; зонная теория твёрдого тела; Ферми-энергия

5.9.4.Полупроводниковые диоды, транзисторы

5.9.5.Фоторезисторы

5.9.6.Светодиоды

5.9.7.Явления на границе двух металлов; внутренняя и внешняя контактные разности потенциалов

5.9.8.Термоэлектричество и его применение

5.9.9.Явление Пельтье

5.9.10.Эффект Томсона

All rights reserved. This lecture, or parts of it, mayay notnot bebe reproduced in any form without written permission ofof thethe authorauthor..

В качестве иллюстраций использованы как оригинальные рисунки и фотографии автора, так и изображения лицензионного типа Royalty Free, предназначенные для свободного использования (за исключением специально отмеченных).

Every reasonable effort has been made to give reliable data and information, but the author cannot assume responsibility for the validity of all materials or for the consequences of their use.

Author have a reason to believe that a number of makes mentioned constitute trademarks, but they were not designated as such ONLY to save space.

Статья 1274 Гражданского Кодекса РФФ.. Свободное использование произведенияия вв информационных, научных, учебных или культурныхурных целяхцелях

1. Допускается без согласия автора или иного правообладателя и без выплаты вознаграждения, но с обязательным указанием имени автора, произведение которого используется, и источника заимствования:

1)цитирование в оригинале и в переводе в научных, полемических, критических или информационных целях правомерно обнародованных произведений в объёме, оправданном целью цитирования, включая воспроизведение отрывков из газетных и журнальных статей в форме обзоров печати;

2)использование правомерно обнародованных произведений и отрывков из них в качестве иллюстраций в изданиях, радио- и телепередачах, звуко- и видеозаписях учебного характера в объёме, оправданном поставленной целью.

5.9.1. Затруднения классическойской электронной теории; сверхпроводимостьдимость

Наличие электронов проводимости практически не сказывается на величине теплоёмкости (закон Дюлонга– Пти), что непонятно с точки зрения классической электронной теории.

Также согласно классической электронной теории удельное сопротивление металлов должно монотонно уменьшаться при охлаждении, оставаясь при всех температурах конечным.

Сверхпроводимость

(Superconductivity)

Голландский физик Хейке Камерлинг-Оннес (18531926) в 1911 г. обнаружил, что при температуре 4,12 К сопротивление столбика ртути изменяется скачком, падая до нуля, т. е. открыл сверхпроводимость – при некоторой определённой температуре, различной для разных веществ, удельное сопротивление внезапно, скачком, уменьшается практически до нуля.

При крайне низких температурах целый ряд веществ (сверхпроводники) обладают сопротивлением, по крайней мере, в 10÷12 раз меньше, чем при комнатной температуре.

Голландский физик и химик

Хейке Камерлинг-Оннес (Heike Kamerlingh Onnes)

(21.09.1853–21.02.1926)

Температура перехода металлов и сплавов в сверхпроводящее состояние

Температура перехода металлов и сплавов в сверхпроводящее состояние

Характер изменения теплоёмкости (cV, синий график) и удельного сопротивления (ρ, зелёный график) при фазовом переходе в сверхпроводящее состояние

Идеальный диамагнетик

Внутри вещества в сверхпроводящем состоянии магнитная индукция всегда равна нулю. Равенство нулю магнитной индукции есть специфическое свойство сверхпроводящего состояния. Можно сказать, что сверхпроводящее вещество является идеальным диамагнетиком с магнитной восприимчивостью –1 и магнитной проницаемостью 0: µ = 1 + χ = 1 + (–1) = 0.