چهارشنبه, ۲۶ اردیبهشت, ۱۴۰۳ / 15 May, 2024
مجله ویستا
ابر رساناها
اگردمای فلزات مختلف را تا دمای معینی(دمای بحرانی) پایین اوریم پدیده شگرفی در انها اتفاق می افتد كه طی ان به ناگهان مقاومتشان را در برابرعبور جریان برق تا حد صفراز دست خواهند داد .وتبدیل به ابررسانا خواهند شد.(البته موادی مانند نقره نیز هستند كه مقاومت ویژه شان حتی در دمای صفر درجه كلوین نیز صفر نمی شود).هرچند در این دما میتوان بسیاری از مواد را ابر رسانا نمود محققا ن برای رسیدن به چنین دمایی مجبورند از هلیم مایع ویا هیدرژن استفاده كنند كه بسیار گرانند .
امروزه ابر رسانایی را در موادی ایجاد می كنند كه دمای بحرانیشان زیادتر از ۷۷ درجه كلوین است كه برای رسیدن به چنین دمایی از ازت مایع استفاده می كنند كه نقطه جوشش ۷۷ درجه كلوین است.
● تاریخجه ابررسانایی
ابررسانایی برای اولین باردر سال ۱۹۱۱ توسط هایك كامرلینگ اونس(۱۹۲۶-۱۸۵۳)مطرح گردید. وی دمای یك میله منجمد جیوه ای را تا دمای نقطه جوش هلیم مایع(۴.۲ درجه كلوین )پایین اوردد و مشاهده نمود كه مقاومت ان ناگهان به صفر رسید. سپس یك حلقه سربی را در دمای ۷ درجه كلوین ابررسانا نمود و قوانین فارادی را بر روی ان ازمایش كردومشاهده نمود وقتی با تغییر شار در حلفه جریان القایی تولید شود.حلقه سربی برعكس رسانا های دیگر رفتارمی نمایدیعنی پس از قطع میدان تا مادامیكه در حالت ابر رسانایی قرار داردجریان اكتریكی را حفظ می كند. به عبارتی اگریك سیم ابررسانا داشته باشیم پس از بوجود امدن جریان الكتریكی دران بدون مولد الكتریكی ( مثل باطری یا برق شهر )نیز می تواند حامل جریان باشد.
اگر در همین حالت میدان مغناطیس قوی در مجاورت سیم ابررسانا قرار دهیم ویا دمای سیم را با لاتر از دمای بحرانی ببریم جریان در ان بسرعت صفر خواهد شد چون دراین حالتها سیم را از حالت ابررسانایی خارج كرده ایم .اقای اونس با همین كشف جایزه نوبل فیزیك در سال ۱۹۱۳ را از ان خود نمود.در عكس بالا اونس و همسرش نشسته و دوستان دانشمند مانند البرت انیشتین در پشت سر وی قرار دارند.
● اثرمایسنر
سپس در سال ۱۹۳۳ Meissner وOschsenfeld نشان دادند كه وقتی ماده مورد ازمایش قبل از ابررسانا شدن در میدان مغناطیسی باشد شار از ان عبور میكند ولی وقتی در جضور میدان به دمای بحرانی برسدو ابررسانا گردد دیگر هیچگونه شار مغناطیسی از ان عبور نمی كند تبدیل به یك دیامغناطیس كامل می شود كه شدت میدان درون ان صفر خواهد بود.
فیزیكدانان مختلف همواره سعی كرده بودند به موادی دست پیدا كنند كه اولا دردمای پایین ابرسانا شوند و ثانیا برای فرایند سرمایش بجای هلیم پر هزینه از نیتروژن مایع استفاده شود.تا بدن ترتیب بتوانند كابلهای مناسب برای حمل و انتقال برق ویا موتور الكتریكی بسازند.
مغناطیس استوانه ای روی یك قطعه ابررسانا كه توسط نیتروژن خنك شده شناور است زیرا ابررسانا طبق خاصیت یعنی اثر مایسنر می توانند خطوط میدان مغناطیس را به خارج پرتاب كنند دارد.و همانطور كه میبینم قرص مغناطیسی را شناور نگه دارندو بدن ترتیب یك موتور چرخان ساخته میشود.
بلاخره در سال ۱۹۸۶ دو فیزیكدان سویسی به نامهای George bednorz-Alex Muller از آزمایشگاه زوریخ توانستند ابرسانایی ازجنس سرامیك اكسید مس در دمای بالا ۶۰ درجه كلوین بسازند كه برای فرایند سرمایش از نیتروژن مایع استفاده میشد كه بسیار كم هزینه بود. بدین ترتیب دو گام مهم برای ساخت كابلهای ابررسانایی برداشته شد و لی سرامیك اكسید مس برای ساخت كابل شكننده بود بنابراین تلاشهای دیگری آغاز شد.كه تا به امروز هم ادامه دارد دانشجویان و دانشمندان ایرانی هم در این عرصه بسیار فعال هستند.
سعید سلطانیان به همراه یك گروه علمی در دانشگاه ولو نگوگ ایالت نیو ساوت ولز استرالیا به سرپرستی پروفسور دو ابررسانایی ساختند كه بالاترین ركورد را در میان ابررسانا دارد این ابررسانا به شكل سیم یا نوار ی از جنس دی برید منیزیم با پوششی از آهن است كه شكل میكروسكوپی آن در پایین نشان داده شده است.
● كاربردهای مختلف ابررساناها
از ابررسانایی میتوان در ساخت آهن رباهای ویژه طییف سنجهای رزونانس مغناطیسی هسته وعكسبرداری تشدید مغناطیسی هسته و تشخیص طبی استفاده نمود و همچنین چون با حجم كم جریانهای بسیار بالا را حمل می كنند می توان از آنها در ساخت موتورهای الكتریكی (ژنراتورها- كابلها) استفاده نمود كه حجمشان ۴ تا ۶ برابر كوچكتر از موتورهای فضاپیمای امروزی هستند.
میتوان از آهن رباهای ابررسانا در ساختمان ژیروسكوپ برای هدایت فضا پیما استفاده نمود.می توان از نیم رسانا ها در ساخت قطارهای شناور استفاده نمودمانند قطار سریع السیر ژاپنی ها كه در سال ۲۰۰۰ میلادی ساخته شد وبا با سرعت ۵۸۱ km/h حركت می كرد در این بجای قطار بجای استفاده از چرخ از میدان مغناطیسی استفاده شده است.
منبع : khayam.persianblog.com
منبع : شبکه فیزیکی هوپا
نمایندگی زیمنس ایران فروش PLC S71200/300/400/1500 | درایو …
دریافت خدمات پرستاری در منزل
پیچ و مهره پارس سهند
تعمیر جک پارکینگ
خرید بلیط هواپیما
مجلس شورای اسلامی ایران مجلس شورای نگهبان دولت احمد وحیدی دولت سیزدهم رئیس جمهور حسن روحانی رهبر انقلاب مجلس یازدهم حجاب
قوه قضاییه تهران هواشناسی قوه قضائیه شهرداری تهران قتل پلیس مشهد فضای مجازی بارش باران سیل سازمان هواشناسی
مالیات قیمت دلار قیمت خودرو خودرو بانک مرکزی قیمت طلا بازار خودرو دلار مسکن سایپا بورس یارانه
نمایشگاه کتاب کتاب تلویزیون فردوسی هالیوود شاهنامه نمایشگاه کتاب تهران سریال دفاع مقدس سینمای ایران مهران مدیری سینما
دانشگاه تهران شورای عالی انقلاب فرهنگی فضا تحقیقات و فناوری
اسرائیل فلسطین رژیم صهیونیستی غزه آمریکا جنگ غزه روسیه حماس چین نوار غزه ترکیه اوکراین
فوتبال استقلال پرسپولیس باشگاه استقلال رئال مادرید لیگ برتر لیگ برتر ایران فولاد خوزستان جواد نکونام مهدی طارمی فولاد لیگ برتر فوتبال ایران
هوش مصنوعی عیسی زارع پور گوگل ناسا تبلیغات تلفن همراه موبایل هواپیما دوربین ایرانسل
وزارت بهداشت چای سرطان قهوه زوال عقل کاهش وزن سرماخوردگی دیابت استرس ناباروری