Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Materiałynadprzewodnikowe–modelowaniewłasnościizastosowania
2.MODELOWANIEWŁASNOŚCI
NADPRZEWODNIKOWYCHZALEŻNYCH
ODFUNDAMENTALNYCHRELACJI
TERMODYNAMICZNYCH
2.1.Wysokotemperaturowemateriałynadprzewodnikowe
ZjawiskonadprzewodnictwaodkrytezostałoprzezHeikeKammerlinghaOnnesa
w1911r.wrtęci.Następniestwierdzonojewszeregupojedynczychmetali,takichjak
ołów,cyna,ind.Ponieważmateriałytecharakteryzowałysięniskimitemperaturami
krytycznymiorazmagnetycznymipolamikrytycznymi,byłytotzw.nadprzewodniki
pierwszegorodzaju,pierwszepróbywykonaniaznichprzewodówielektromagnesów
nadprzewodnikowych,mającychpraktyczneznaczenie,zakończyłysięniepowodze-
niem[1].DopieroodkrycieprzezSchubnikowastanumieszanegoiwykazanieprzez
A.A.Abrikosowawystępowanianiciwirowych,przenoszącychskwantowanystrumień
magnetycznyorazbadaniaprzeprowadzonenabinarnychzwiązkachnadprzewodniko-
wychIIrodzajuNb-Ti,Nb-Zr,pozwoliłybardziejoptymistyczniespojrzećnamożli-
wościwykorzystaniamateriałównadprzewodnikowychwtechnice.Następnieprowa-
dzonobadanianazwiązkachtypuA15,jakNb3Sn,Nb3Al,Nb3Ga,fazachLavesaV2Zr
iV2Hf,napotrójnychzwiązkachjakimisąfazyChevrelanp.PbMo6S8.Zauważmy,że
wysokietemperaturykrytyczneuzyskanodopierowpoczwórnychzwiązkachnad-
przewodnikowychtypuYBa2Cu2+x07-xorazzwiązkachzłożonychzpięciukomponen-
tówBi2Sr2CaCu2O8,jakpokazujetotablica1.Przyokazjinasuwasiępytanie,jak
wyglądałbyobecniestanwiedzyizastosowańztejdziedziny,gdybyKammerlingh
Onneswybrałzaobiektbadańniertęć,alektóryśznadprzewodnikówwysokotempe-
raturowych.Należyzaznaczyć,żetakiemateriałyjakNb-TiiNb3Snsąwdalszym
ciągunadalszerokoużywanedoprodukcjiprzewodównadprzewodnikowych,
anastępniedonawijaniaznichelektromagnesów,naprzykładwtakichmiędzyna-
rodowychprojektachjakLHC(LargeHadronCollider),czyteżITER(International
ThermonuclearEnergyReactor).Przykładytechnicznychmateriałównadprzewodni-
kowychpokazanesąnarysunku1.
W1986r.BednorziMuller[2]opublikowaliinformacjęozaobserwowaniu
wtemperaturze35Knadprzewodnictwawtlenkachmiedzidomieszkowanychbarem
ilantanemowzorzechemicznymLa2−xBaxCuO2zwanychkrócejzwiązkamiLa-Ba-Cu-O.
Pracatawzbudziłaolbrzymiezainteresowanienaukowców,gdyżdotychczasowemo-
deleteoretyczneprzewidywałygórnylimitnatemperaturąkrytycznąnapoziomie
25-30K,cobyłowdobrejzgodnościzwcześniejszymidanymidoświadczalnymi.
Przypomnijmy,żedo1986r.najwyższąwartościątemperaturykrytycznejcharakte-
ryzowałysięcienkiewarstwyNb3Geotemperaturzekrytycznejwynoszącej23,6K.
Nadprzewodnikiwysokotemperaturoweodkrytezostaływięcjużponad20lattemu.Wpo-
równaniudohistoriikrzemu,któryodkrytyzostałponadstolattemu,jeszczewXIX
8
