Сверхпроводимость

В 1811 г. Каммерлинг – Оннес исследовал проводи-

мость ртути при температурах, близким к 0.

R

4,2 X

Обнаружить сопротивление ртути не удалось при

4,2 К, у свинца – 7,19К, у олова – 3,73 К

В 1933г Мейснер и Оксендфельд обнаружили, что сверхпроводимость разрушается не только температу-

рой, но и магнитным полем.

Н

Н_к

Т

Т_к

При возникновении сверхпроводящего состояния возникает энергетическая щель. Через неё стали пропускать электромагнитное излучение, сначала инфракрасный свет, затем длину волны понизили, и

свет начал поглощаться.

ΔE

Когда ΔE=h*ν – квант отдавал свою энергию и перево-

дил электрон через щель.

По поглощению инфракрасных лучей можно было 48 определить ширину щели.

Сверхпроводники бывают 1 и 2 рода у 1 рода при переходе в сверхпроводящее состояние несколько изменяется их объем и переходят они скачком. У 2 ро-

да – переход осуществляется постепенно, слоями и там изменяется теплоемкость

Применение сверхпроводимости:

1) кабель

2) создание мощных магнитных полей

3) двигатели (маленький размер – большая мощность)

4) криотроны

диэлектрик

О

С

С – сверхпроводник

О – обычный провод

Как только ток повышают, сверхпроводимость исче-

зает это способ прерывания тока. Почти мгновенное прерывание тока.

5) Эффект Джозефсона – 2 сверхпроводящие пленки, а между ними полупроводник. Через полупроводник те-

чет ток (обычный туннельный эффект) При возраста-

Атом 1-2

Подтверждение теории Бора 2

Корпускулярно – волновые свойства материи 2-3

Постулат Бора 3

Соотношение неопределённостей 3-4

Квантовые числа 4

Рентгеновские лучи 4-6

Закон Мозли 6

Рентгеноспектральный анализ 6-7

Рентгеноструктурный анализ 7

Понятие о квантовой механике 7-8

Классическая квантовая статистика

(опыт Штерна) 8-9

Распределение Больцмана 9-10

Опыт М. Борна по определению длины свобод-

дного пробега____________________________ 10

Формула Сёзерленда________________________10

Длина свободного пробега электрона 11

Рассеивание электронного пучка 11

Квантовая статистика 11

Принцип неразличимости тождественных час-

тиц 11-12

Фазовое пространство 12-13

Свойства материальных сред. Обменные взаи-

49

модействия и природа химической связи 13-14

Атомные структуры твёрдых тел 14

Кристаллическая решётка 14-15

Методы получения монокристаллов 15-16

Характеристики кристалла. Узлы, направле-

ния и плоскости в кристалле 16

Методы получения и измерения низкого давле-

ния 16-18

Уравнение теплопроводности 18-19

Несовершенство и дефекты кристаллической

решётки 19-20

Теплоёмкость 20-21

Фононы 21-22

Нормальные колебания в кристаллической

решётке 22

Концентрация нормальных колебаний

(фононов) в твёрдом теле 22-23

Теплоёмкость по Дебаю 23

Теплопроводность твёрдых тел 23-24

Теплопроводность кристаллической решётки 24

Тепловое расширение твёрдых тел 24

Электрические свойства твёрдых тел 24-25

Законы Ома и Джоуля - Ленца как следствия

классической электронной теории 25-26

Закон Видемана – Франца 26

Полупроводники 27-28

Ширина энергетической зоны и расстояние

м/у уровнями в ней 28

Расщепление энергетических уровней в зоны

при сближении атомов 28-29

Туннельный эффект 29-31

Эффективная масса электрона 31-32

Положения уровня Ферми в полупроводни-

ках и диэлектриках 32

Закон действующих масс 33

Концентрация электронов и дырок в примес-

ных полупроводниках 33

Зависимость концентрации носителей от

температуры 33

Неравновесные носители 33-34

Формула Эйнштейна 34

Фотопроводимость 34-35

Экситоны 35-36

Фотосопротивление 36

Электрография 36

Термосопротивление 36

Кристаллические счетчики излучения 36-37

Люминесценция 37

Лазеры 37-38

Зависимость энергии от волнового числа 38-39

50

Эффект Ганна 39-40

Контактные явления

1)Контакт полупроводника и вакуума

(воздуха) 40-41

2)Контакт металл – металл 41-42

Переходный слой на контакте двух

металлов 42

3)Контакт металла и полупроводника 42-43

Уравнение Пуассона 43

Переход металл – полупроводник 43-45

ВАХ перехода 45-46

P-n – переход 46

ВАХ перехода 47

Сверхпроводимость 47-ог

нии тока в одном из полупроводников теряется сверхпроводимость во втором q*ΔU=h*ν

Сверхпроводящее состояние изменяется и при повы-шения давления. Свинец подвергнутый сжатию пере-ходит в сверхпроводник 2 рода и при этом температу-

ра перехода увеличится ~10⁰ .

Особенно перспективны высокотемпературные сверхпроводники -180⁰ - -170⁰ С возможность работы

не с жидким гелием, а жидким воздухом, который

более дёшев