تحقیق ابر رسانایی
31 صفحه فایل ورد
_______________________________________________________________________________________
لینک عضویت در کانال تلگرامی دنیای فایل:
جهت اطلاع از آخرین و تمام فایلهای تحقیقاتی موجود، شما می توانید با کلیک بر روی لینک زیر و سپس کلیک بر روی join در پایین صفحه در کانال عضو شوید
https://telegram.me/joinchat/CYcguj_Bx3i5GIwnbs2zTw
_______________________________________________________________________________________
1- تعریف ابررسانایی
ابر رسانایی پدیده‌ای است که در دماهای بسیار پایین برای برخی از مواد رخ می‌دهد. در حالت ابررسانایی مقاومت الکتریکی ماده صفر میشود و ماده خاصیت دیامغناطیس کامل پیدا می‌کند، یعنی میدان مغناطیسی را از درون خود طرد می‌کند. طرد میدان مغناطیسی تنها تفاوت اصلی ابررسانا با رسانای کامل است، زیرا در رسانای کامل انتظار می‌رود میدان مغناطیسی ثابت بماند، در حالی که در ابررسانا میدان مغناطیسی همواره صفر است.
مقاومت الکتریکی یک رسانای فلزی به تدریج با کاهش دما کم میشود. در رساناهای معمولی مثل مس و نقره، وجود ناخالصی و مشکلات دیگر این روند را کند می‌کند. به طوری که حتی در صفر مطلق هم نمونه‌های معمول مس همچنان مقاومت الکتریکی کمی دارند. در مقابل ابررساناها موادی هستند که اگر دمایشان از یک دمای بحرانی کمتر شود، ناگهان مقاومت الکتریکی خود را از دست می‌دهند. جریانی از الکتریسیته در یک حلقه ابررسانا میتواند برای مدت نامحدودی بدون وجود مولد جریان وجود داشته باشد. ماننده پدیده فرومغناطیس و خطوط طیفی اتم‌ها، ابررسانایی نیز پدیده‌ای کوانتومی است۔، ھر چند ىک تعورى جهإنشمول برای اَبَررسانایی وجود ندارد. و نمی‌توان آن را با فیزیک کلاسیک به مانند یک رسانای مطلوب توصیف کرد.
پدیده ابررسانایی برای طیف وسیعی از مواد مانند قلع و آلومینیوم وجود دارد. همچنین برخی آلیاژها و نیمه‌رساناها نیز ابررسانا هستند، ولی فلزاتی مثل طلا و نقره این پدیده را از خود نشان نمی‌دهند، همچنین پدیده ابررسانایی در فلزات فرومغناطیس هم روی نمی‌دهد. در سال ۱۹۸۶ ابررسانایی دمای بالا کشف شد. دمای بحرانی این ابررساناها بیش از ۹۰ کلوین است. نظریه‌های کنونی ابررسانایی نمی‌توانند ابررسانایی دمای بالا را، که به ابررسانایی نوع ۲ (Type II) معروف است، توضیح دهند. از نظر عملی ابرساناهای دمای بالا کاربردهای بسیار بیشتری دارند، زیرا در دماهایی ابررسانا می‌شوند که راحت‌تر قابل ایجاد هستند. پژوهش برای یافتن موادی که دمای بحرانی آن‌ها باز هم بیشتر باشد، و همچنین برای یافتن نظریه‌ای برای توضیح ابررسانایی دمای بالا همچنان ادامه دارد.
2- تاریخچه ابررسانایی
2-1- کشف ابررسانایی
کشف ابررسانایی توسط کویینگ نگنئو نول کشف شد در یک دفترچه آزمایشگاهی به وسیله فیزیکدان دمای پایین به طور نامرتبی لغاتی نوشته شده بود که نمایان کرد ابررسانایی، پدیده سحر آمیز و عجیب فیزیک ماده چگال کشف شده بود . اونس و همکارانش گیلس هولست یافته بودند که مقاومت جیوه وقتی تا دمای 4.2 درجه کلوین سرد میشود به صفر میرسد که نشانه ابررسانایی است . محققان به زودی شروع به خیالپردازی آنچه که ابررسانایی میتواند انجام دهد کردند، همچون قدرت کابل هایی که میتواند جریان را بدون هدردهی عبور دهد یا حتی قطارهایی که شناورند . متاسفانه با چند استثنا همچون مگنت های ابررسانا آن ها چند عملکرد کمتر از آنچه که در دیگر محصولات فیزیک بنیادی مانند لیزر بود داشتند. پس از آن ابررسانایی همچنان چند نظریه پرداز را به خود مشغول کرد ، حتی تا نیمه های سال 1930 که برادران فریتدز و هیدز لاندن یک شکاف در فهم اینکه چگونه این مواد کار میکنند ایجاد کردند. این شکاف ابرسانایی داغ بود که نظریه پردازان هنوز برای آن سرشان را می خارانند. خوشبختانه نظریه پردازان امروزه در مشارکت خوبی هستند . یک فهم درست از ابرسانایی چند غول فیزیک را روباه می کند ، شامل فینمن دیراک و اینشتین که ....
فهرست مطالب
عنوان
صفحه
- تعریف ابررسانایی
1
- تاریخچه ابررسانایی
2
2-1- کشف ابررسانایی
2
2-2- مطابقت دادن با نمونه
5
2-3- در راه نظریه BCS
6
2-4- نقطه تحول بعدی
8
2-5- تکنولوژی اصلی آن زمان
9
2-6- خنک کردن نمونه
11
- برخی از ویژگی های ابررساناها
13
3-1- اثر مایسنر
14
3-2- گاف انرژی
15
3-3- ویژگیهای میکروموجی و فروسرخ
15
- روش ساخت ابررسانای ایتریوم باریوم مس اکسید
16
4-1- مخلوط کردن
17
4-2- کلسینه کردن
19
4-3- سرد کردن توسط اکسیژن
20
4-4- گرما دهی نهایی و آهسته سرد کردن به وسیله اکسیژن
21
4-5- پیشنهادات و نکات اضافه
21
4-5-1- زمان بالا بردن دما
21
4-5-2- زمان سرد کردن
22
4-5-3- اکسیژن
22
- کاربردهای ابررساناها
24
5-1- کاربرد ابررسانا در سیم و کابل
24
5-2- کاربرد ابررسانا در ترانسفورماتورها
24
5-3- کاربرد ابررسانا ها در موتورها و ژنراتورها
24
5-4- کاربرد ابررسانا در ذخیره سازهای مغناطیسی
25
5-5- کاربرد ابررسانا در محدودسازهای جریان خطا
27
5-6- سوئیچهای ابررسانا
28
5-7- ابررساناها و ژنراتورهای هیدرودینامیک مغناطیسی
29
ابر رسانایی