Superconductivity

superconductivity, eign sem ákveðin efni hafa á að missa alla andspyrnu til rafstraum. Slík efni missir rafviðnám hennar þegar kæld niður fyrir hitastig kallast gagnrýni (eða umskipti) hitastig efnisins. Margir hreina málma og málmblöndur eru ofurleiðari, en aðeins við hitastig nálægt alkuli (0 K eða -273,15 ° C [-459,67 ° F.]). Sumir níóbín málmblöndur hafa afgerandi hitastig nálægt 20 K (-253 ° C). Nokkrir tilbúið kopar-oxíð efni hafa meiri afgerandi hitastig; ein slík efni, sem innihalda tallfum, hefur afgerandi hitastig nálægt 125 K (-158 ° C).

Mikilvægasta notkun ofurleiðari efni, eða ofurleiðurum, er að gera öflugur rafsegla. Algeng beitingu slíkra seglum er í segulómun (MRI) tæki, sem notuð eru til sjúkdómsgreininga. Rekstur ýmsum tegundum rannsókna búnaði veltur einnig á ofurleiðari seglum. The Tevatron, öflugt ögn eldsneytisgjöf á Fermi National Accelerator Laboratory í Illinois, notar hundruð slíkra seglum fyrir starfsemi sína. Ofurleiðari seglum eru yfirleitt gerðar af níóbín málmblöndur sem geta borið mjög sterka rafstraum án þess að tapa superconductivity þeirra. Þótt rafsegla skal kæla með fljótandi Helium, þurfa flókna kælingu tæki, neyta þeir miklu minna rafmagn en sambærilegar hefðbundnar electromagnets.

superconductivity fannst árið 1911 af Heike Kamerlingh Onnes meðan hann var að læra leiðni kvikasilfurs kælt að mjög lágt hitastig. Árið 1957, John Bardeen, Leon N. Cooper og John R. Schrieffer þróað kenningu sem tókst útskýrir superconductivity í skilmálar af samskiptum milli rafeinda sem kemur í veg fyrir þá frá dreifingar þegar þeir renna í gegnum efni á eða undir mikilvægum hitastigi.

Árið 1986, J. Georg Bednorz og K. Alex Mller uppgötvast superconductivity í efnasambandi með lanthanum, baríum, kopar, og súrefni við hitastigið nálægt 35 K (-238 ° C.). Þessi uppgötvun, sem Bednorz og Mller voru veitt 1987 Nóbelsverðlaun í eðlisfræði, greip gustur af rannsóknum áherslu á kopar-oxíð efni, og, innan aðeins meira en ár, vísindamenn fundið svipuð efni sem hafa markhiti eins hátt og 95 K (-178 ° C).

Þessi nýju efni sýndi mikla möguleika fyrir ýmsum sjúkdómum, en var erfitt að framleiða í atvinnuskyni. Í 1990, vísindamenn uppgötvað leiðir til að iðn tiltölulega hátt hitastig superconductors í gagnlegum segulmagnaðir hluti fyrir rannsóknir og læknisþjónustu greiningu.