Science

Superkeçiricilərin Qısa Tarixi

Superkeçiricilər elektrik enerjisini müəyyən temperaturda heç bir müqavimət olmadan keçirən element, intermetallik birləşmə və ya qarışıqdır. Müqavimət heç də arzuolunan deyil, çünki material boyunca hərəkət edən enerjidə itkilərə səbəb olur. Hərəkətə başladığı anda elektrik cərəyanı superkeçirici material boyunca qapalı dövrədə sonsuza qədər hərəkətdə olur. Bu isə onu təbiətdə “sonsuz hərəkət” adlanan hipotetik bir hərəkətə ən yaxın şey edir.

Superkeçiricilər
Photo: University of Oxford Department of Physics
Superkeçiricinin Maqnit üzərində levitasiyası

Alimlər superkeçiriliciyə “makroskopik kvant fenomeni” olaraq istinad edirlər. Superkeçiricilik ilk dəfə 1911-ci ildə hollandiyalı fizik Heike Kamerlingh Onnes tərəfindən civədə müşahidə edilib. O, civəni maye helium temperaturuna, yəni 4 Kelvin-ə qədər (-452F,-269C) soyutduqda, civənin müqavimətinin anidən yox olduğunu müşahidə edir. Kelvin şkalasının temperaturun “mütləq” şkalasını təmsil etdiyindən, Onnes-in superkeçiriciliyin şahidi olmaq üçün ən soyuq temperaturun 4 dərəcə Kelvin-ə qədər düşməsinə ehtiyac var idi. Daha sonra, 1913-cü ildə, Onnes bu sahədəki araşdırmalarına görə fizika üzrə Nobel Mükafatı-na layiq görüldü.

Maddənin ifrat soyuq temperaturda davranışını anlamamıza kömək edən bir sonrakı kəşf isə 1933-cü ildə edildi. Alman fizik Walther Meissner və Robert Ochsenfeld superkeçirici materialın maqnit sahəsini itələdiyini ortaya çıxardı. Bir keçirici tərəfindən hərəkətdə olan maqnit, keçiricidə elektrik cərəyanına səbəb olur. Bu isə elektrik generatorların əsas iş prinsipidir. Ancaq superkeçiricidə induksiyalı cərəyan superkeçirici materiala nüfuz etməli olan maqnit sahəsini isə əks etdirir – beləliklə maqnitin itilməsinə səbəb olur. Bu hadisə güclü diamaqnetizm olaraq bilinir və çox vaxt “Meissner effekti” deyə istinad edilir. Bu effekt o qədər güclüdür ki, maqnit superkeçirici material üzərində qalır və buna “levitasiya” deyilir. Buna ən bəsit misal isə günümüzdə levitasiya ilə hərəkət edən sürət qatarlarıdır.

Sizə maraqlı ola biləcək yazı: Stephen Hawking – astrofizik haqqında bilinməyənlər

Superkeçiricilərin ilk geniş qəbul edilmiş nəzəri anlayışı 1957-ci ildə amerikan fizik John Bardeen, Leon Cooper və John Schrieffer tərəfindən inkişaf etdirildi. Onların Superkeçiricilər Nəzəriyyəsi alimlərin adlarının baş hərflərindən çıxarılaraq BCS nəzəriyyəsi olaraq adlandı və onlara 1972-ci ildə Nobel Mükafatı qazandırdı. Riyazi cəhətdən mürəkkəb olan BCS nəzəriyyəsi superkeçiriciliyi elementlər və sadə qarışıqlar üçün mütləq sıfıra yaxın temperaturda anlatmağa imkan verir. Ancaq BCS nəzəriyyəsi daha yüksək temperaturlarda və fərqli superkeçirici sistemlər ilə superkeçiriciliyin tam olaraq necə baş verdiyini anlatmaqda sonradan adekvat olmamağa başladı. Bu səbəbdən alimlər hal-hazırda bütün sistemlər üçün alternativ nəzəriyyə axtarışındadırlar.

Source
Superkeçiricilər haqqında daha ətraflı
Show More
Back to top button