• năm 1908,Kamerlingh onnes đã đặt bước tiến đầu tiên trong tạo ra siêu dẫn khi ông hóa lỏng Heli tại đại học tổng hợp quốc gia Leiden,Hà Lan • 1911, ông phát hiện ra tính chất siêu dẫn
Trang 3• năm 1908,Kamerlingh onnes đã đặt bước
tiến đầu tiên trong tạo ra siêu dẫn khi ông hóa lỏng Heli tại đại học tổng hợp quốc gia Leiden,Hà Lan
• 1911, ông phát hiện ra tính chất siêu dẫn
của thủy ngân khi nghiên cứu mẫu thủy
ngân ở 4,2K đánh dấu phát hiện ra vật chất siêu dẫn
Trang 5• 1914,phát hiện hiện tượng dòng điện phá vỡ tính siêu dẫn
• 1930 hợp kim đầu tiên được tìm ra
• 1933 ,Meisser và och senfeld phát hiện hiêu
Trang 7Meissner
Trang 10dấu siêu dẫn nhiệt độ thấp có thể tìm thấy ở
không chỉ kim loại hay hợp kim
Trang 12• Cũng tại hội nghị khoa học này, các nhà khoa học còn thảo luận tới phát minh mới về chất siêu lỏng (nó cũng hoạt động ở nhiệt độ rất
thấp, tới giới hạn tối đa của độ âm) và nó
không có độ bám dính, nghĩa là không có ma sát, nếu tác động quay tròn, chúng sẽ không dừng lại Đây cũng được coi như dạng một
chuyển động vĩnh cửu trong chất lỏng
Trang 14A)Khái niệm nhiệt độ thấp:
Trong lĩnh vực vật lí và siêu dẫn người
ta cho rằng vùng nhiệt độ thấp là vùng nhiệt độ T < 100K.
Nhiệt độ thấp nhất hiện nay tạo
được là 10^-9K đến 10^-11K
Trang 15B) Siêu dẫn :
Là trạng thái phụ thuộc vào nhiệt độ tới hạn mà ở đó nó cho phép dòng điện chạy qua trong trạng thái không có điện trở và khi đạt siêu dẫn vào trong từ
trường thì từ trường bị đẩy ra
khỏi nó.
Trang 17C)Khái niệm siêu dẫn nhiệt độ thấp:
Một chất nào đó khi ta hạ nhiệt độ xuống một nhiệt độ xác định trong
khoảng nhiệt độ < 24K,điện trở của nó đột nhiên biến mất thi ta nói vật liệu đó đang ở trạng thái siêu dẫn nhiệt độ
thấp.
Trang 18Đặc tính riêng thứ nhất : nếu truyền một dòng
điện vào một mạch làm bằng chất siêu dẫn thì dòng điện sẽ chạy trong đó mãi mà không suy giảm, vì nó không gặp một trở kháng nào trên đường đi, nghĩa
là năng lượng điện không bị tiêu hao trong quá trình chuyển tải điện từ nơi này sang nơi khác Đây được coi như một dạng chuyển động vĩnh cửu trong điện năng.
Trang 19Hệ quả :siêu dẫn có từ trở vô cùng
lớn,không cho phếp từ trường tồn tại trong nó,như một vất liệu nghịch từ lý tưởng
Trang 20•
Meissner
Trang 24Đặc tính thứ hai:
Những chất siêu dẫn nhiệt độ thấp có thể tạo ra những từ trường rất mạnh Mọi chất siêu dẫn đều làm ra từ trường; mặt khác, dòng điện chạy trong chất siêu dẫn lại không gặp phải một kháng trở nào, do đó từ trường siêu dẫn sản sinh ra rất mạnh Nhờ đó,con người có thể tạo ra từ trường mạnh gấp tới
200 ngàn lần so với từ trường của Trái đất
Trang 25Đặc tính thứ ba :
Nếu hai chất siêu dẫn được đặt gần nhau (nhưng không chạm nhau) thì các điện tử có thể nhảy qua như thể hai chất dẫn điện
ấy tiếp xúc với nhau Chỗ mà dòng điện nhẩy qua, người ta gọi
là “khớp nối Josephson” Nhưng dòng điện chạy qua khớp nối
ấy rất nhậy cảm với những biến đổi của điện trường và từ
trường bên ngoài
Trang 26
Principle
Trang 27Lý thuyết BCS (giới thiệu)
• BCS Theory of Superconductivity
• Lý thuyết đầu tiên được công nhận
rộng rãi và đạt được những thành công
là Lý thuyết được phát triển nhưng
ănm 1957 bởi John Bardeen, Leon
Cooper, and Robert Schrieffer Chìa
khóa trong tư tưởng của lý thuýet
mnày chính là cặp electron gần mức
Fecmi trong cặp Cooper tương tác với
mạng tinh thể Sự ghép cặp là hệ quả
của lực hút yếu giữa những electron
liên quan tới dao động mạng tinh thể;
sự ghép cặp tạo thành lưới còn được
gọi là tương tác phonon.
Trang 30A) Dựa trên tính chất từ :
dựa trên đường cong từ hóa
+) siêu dẫn loại 1: siêu dẫn tuân theo hiệu ứng meissner
có hê số khử tù đúng bằng -1(-1/4Π trong đơn vị Π trong đơn vị
CGS),đườn cong từ hóa có dạng dạng đường thẳng qua gốc tọa độ ,hệ số góc -1.Chúng là chất nghịch từ
lý tưởng.(đot thị)
Trang 322 của siêu dẫn loại 2 cho phép từ trường
Trang 36Một bó dây cáp truyền dẫn được 5 gigawatt – tương đương với sản lượng của 5 nhà máy điện hạt nhân – có thể nằm gọn trong một đường ống với đường kính chỉ 3 feet chôn được dưới
lòng đất !!!
• Siêu máy tính Các nút bấm tí hon làm bằng chất siêu dẫn
sẽ giúp máy tính đạt được tốc độ một nghìn nghìn tỉ phép tính mỗi giây.
• Bom E Từ trường siêu dẫn sẽ tạo ra một dao động
để huỷ thiết bị truyền động điện tử Thiết bị này
đã từng được quân đội Mỹ sử dụng năm 2003.
Trang 37
Maglev trains sử dụng chất siêu dẫn
để nâng bổng con tàu lên tren thanh siêu dẫn Ở đó cho phép nó hạn chế được lực cản, ma sát và đạt được vận tốc cực lớn con tàu bên cạnh được chế tạo lắp đưatj tại the Old Dominion University ở
Hampton, Virginia Đó là con tàu đầu tiên được láp đặt tại Mỹ Tuy nhiên do chiều dài khá nhỏ nên nó chỉ đạt được vận tốc cỡ 40 dặm một giừo (~60 km/h) Những con tàu Mglev có thể đạt được những vận tốc lớn hơn và chạm tới 300 dặm một giừo (~500 Km/h) Một trong những con tàu mới nhất được lắp
Trang 38
MRI (Magnetic Resonance Imaging) machines là loại máy sử dụng nam câm siêu dẫn để có một từ trường đủ mạnh để cho nguyên tử hydro bên trong chất béo của con người và các phân tử nước được tăng lên mức năng lượng nào đó có thể đo được bằng các dụng cụ đặc biệt SQUIDS
(Superconducting Quantum Interference Device= máy giao thoa lượng tử dùng siêu dẫn ) có thể sử dụng như mtj máy cộng hưởng từ tuy nhiên không cần từ trường mạnh Họ
có thể xác định được sự thay đổi từ trường rất nhỏ Và cũng có thể sử
Trang 39• máy gia tốc mạnh để nghiên cứu đặc tính gốc của
nguyên tử
• thành quả của siêu dẫn có thể áp dụng để tạo ra
những thiết bị quan sát vì sao, hành tinh, hoặc bề mặt trái đất và giúp giải thích cơ chế của một số vật thể lạ trong vũ trụ, như những vì sao Neutron, những vật thể siêu rắn sót lại của những ngôi sao phát nổ trước khi tắt mà người ta nghĩ là có đặc tính xoay vòng tương tự với chất siêu dẫn lỏng
Trang 40THE END
Cảm ơn tất cả các bạn đã tham gia buổi semina
của chúng tôi ngày hôm nay chúc thành công