υπεραγωγιμότητα


υπεραγωγιμότητα
Φαινόμενο κατά το οποίο πέφτει απότομα στο μηδέν η ηλεκτρική αντίσταση μερικών μετάλλων, όταν οδηγηθούν σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες· η θερμοκρασία στην οποία πραγματοποιείται η πτώση της αντίστασης ενός δεδομένου υλικού καλείται κρίσιμη θερμοκρασία του υλικού αυτού. Το φαινόμενο παρατήρησε για πρώτη φορά ο Κάμερλινγκ Όνες, φτάνοντας τον υδράργυρο σε -269°C (4,16°K). Τα μέταλλα και τα μεταλλικά κράματα παρουσιάζουν ομαλή μείωση της ηλεκτρικής αντίστασης με τη μείωση της θερμοκρασίας (οι ημιαγωγοί έχουν αντίθετη συμπεριφορά και σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες συμπεριφέρονται ως μονωτικά υλικά) ώσπου να φτάσουν σε οριακή τιμή, που παραμένει σταθερή στις επόμενες μειώσεις της θερμοκρασίας (παραμένουσα αντίσταση). Οι υπεραγωγοί (υδράργυρος, νιόβιο, ταντάλιο, μόλυβδος κλπ.) παρουσιάζουν απότομη πτώση της ηλεκτρικής αντίστασης στο μηδέν σε μια ορισμένη τιμή της κρίσιμης ή μεταβατικής θερμοκρασίας. Στην ίδια θερμοκρασία παρατηρείται επίσης απότομη μεταβολή της ειδικής θερμότητας και άλλων ιδιοτήτων. Οι ενδείξεις αυτές ενισχύουν την υπόθεση του Λαγκεβέν, ο οποίος, βασιζόμενος στο ασυνεχές του φαινομένου, το είχε χαρακτηρίσει πραγματική μεταβολή κατάστασης. Η υ. είναι δυνατόν να ερμηνευτεί ως αποτέλεσμα της ελκτικής αλληλεπίδρασης που ασκείται στα ζεύγη ηλεκτρονίων εξαιτίας της παλμικής κίνησης, που παρουσιάζουν τα άτομα του μεταλλικού πλέγματος, κατά τη θεωρία των κβάντα, ακόμη και στη θερμοκρασία του απόλυτου μηδενός (δονήσεις στο σημείο του μηδενός· κατά την κλασική θεωρία στο απόλυτο μηδέν θα έπρεπε να επικρατεί απόλυτη ηρεμία). Η έλξη αυτή, σε αρκετά χαμηλές θερμοκρασίες, υπερισχύει της ηλεκτροστατικής απώθησης (Κουλόμπ) μεταξύ ομόσημων φορτίων και προκαλεί ομαδική κίνηση όλων των ηλεκτρονίων, που δεν εμποδίζεται από τη θερμική αναταραχή. Πραγματικά η ενέργεια που απαιτείται για να οδηγηθεί ένα ηλεκτρόνιο σε κατάσταση διέγερσης είναι μεγαλύτερη από εκείνη που μπορούν να δώσουν τα κβάντα δόνησης στις πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Για να παρατηρηθεί η επίδραση αυτή (ζεύξη), απαιτείται αρκετά ισχυρή αλληλεπίδραση μεταξύ των παλλόμενων ατόμων και των αγώγιμων ηλεκτρονίων· εξαιτίας της αλληλεπίδρασης αυτής, σε θερμοκρασίες ανώτερες της κρίσιμης, η θερμική αναταραχή προκαλεί αισθητή ηλεκτρική αντίσταση. Από τα παραπάνω προκύπτει ότι το φαινόμενο της υ. παρατηρείται στα μέταλλα που είναι κακοί αγωγοί στη συνηθισμένη θερμοκρασία και αυτό επιβεβαιώνεται σε πολλές περιπτώσεις. Όταν ένα μέταλλο θερμαίνεται, οι θερμικές δονήσεις των ατόμων εμποδίζουν την κίνηση των ηλεκτρονίων και προκαλούν την εμφάνιση ηλεκτρικής αντίστασης. Το ίδιο αποτέλεσμα πετυχαίνεται αν ο υπεραγωγός εκτεθεί στην επίδραση ενός μαγνητικού πεδίου ικανής έντασης. Το γεγονός αυτό περιορίζει τις δυνατότητες πρακτικής εφαρμογής των υπεραγωγών, δεδομένου ότι η διέλευση ρεύματος σημαντικής έντασης δημιουργεί, με την αυτεπαγωγή, ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο που, με τη σειρά του, προκαλεί αντίσταση. Οι υπεραγωγοί χρησιμοποιούνται ως «μνήμες» στις υπολογιστικές μηχανές.
* * *
η, Ν
φυσ. σύνολο ιδιοτήτων τις οποίες παρουσιάζουν ορισμένα υλικά, ιδίως μέταλλα και κράματα, σε θερμοκρασίες που πλησιάζουν το απόλυτο μηδέν και εντάσεις πεδίων επαρκώς χαμηλές, και οι οποίες συνίστανται κυρίως στην εκμηδένιση τής ηλεκτρικής αντίστασης τους.
[ΕΤΥΜΟΛ. < υπερ-* + αγωγιμότητα].

Dictionary of Greek. 2013.

Look at other dictionaries:

  • υπεραγωγιμότητα — η φαινόμενο ελάττωσης της ηλεκτρονικής αντίστασης σε μερικούς αγωγούς, όταν η θερμοκρασία τους γίνει μικρότερη από ένα ορισμένο όριο …   Νέο ερμηνευτικό λεξικό της νεοελληνικής γλώσσας (Новый толковании словарь современного греческого)

  • υπεραγωγικότητα — η, Ν φυσ. η υπεραγωγιμότητα. [ΕΤΥΜΟΛ. Άλλος τ. τού υπεραγωγιμότητα …   Dictionary of Greek

  • θερμοκρασία — Η έννοια της θ. αποτελεί την ποσοτική έκφραση της αίσθησης του θερμού ή του ψυχρού που έχουμε όταν αγγίζουμε ένα σώμα. Για να εξαλείψουμε τις αναπόφευκτες ασάφειες που οφείλονται στην υποκειμενικότητα των αισθήσεων, παίρνουμε ως βάση για τη… …   Dictionary of Greek

  • υπεραγωγός — ο, Ν [αγωγός] φυσ. υλικό το οποίο παρουσιάζει υπεραγωγιμότητα …   Dictionary of Greek

  • Κάμερλινγκ, Όνες Χάικε — (Onnes Heike Kamerlingh, Γκράνιγκ 1853 – Λέιντεν 1926). Ολλανδός φυσικός. Υπήρξε πειραματικός ερευνητής εξαιρετικής ευφυΐας, που εγκαινίασε με τις εργασίες του έναν από τους σημαντικότερους κλάδους της σύγχρονης φυσικής, τη φυσική των χαμηλών… …   Dictionary of Greek

  • Λαντάου, Λεβ Νταβίντοβιτς — (Lev Davidovich Landau, Μπακού 1908 – Μόσχα 1968). Ρώσος φυσικός, πανεπιστημιακός και ακαδημαϊκός. Μετά την ολοκλήρωση των σπουδών του στο Λένινγκραντ (σημερινή Αγία Πετρούπολη) το 1927, μετέβη αρχικά στην Κοπεγχάγη, όπου σπούδασε κοντά στον Νιλς …   Dictionary of Greek

  • ρεύμα ηλεκτρικό — Η τακτική κίνηση των ηλεκτρικών φορτίων, τόσο στα υλικά μέσα όσο και στο κενό, η οποία παράγεται όταν μεταξύ δύο σημείων του υλικού μέσου ή του χώρου μέσα στον οποίο εμφανίζεται το φαινόμενο, έχει εφαρμοστεί ένα ηλεκτρικό πεδίο. Τα φορτία που… …   Dictionary of Greek

  • Ρωσία — H Pωσική Oμοσπονδία αποτελεί το μεγαλύτερο σε έκταση κράτος της γης. Tα σύνορά της ξεκινούν από την Eυρώπη, καλύπτουν όλη την Aσία και φτάνουν στην Άπω Aνατολή. Bόρεια και ανατολικά βρέχεται από τον Aρκτικό και τον Eιρηνικό Ωκεανό και στα δυτικά… …   Dictionary of Greek


Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.