Štruktúra supravodičov

supravodič má schopnosť , keď sa ochladí na jeho kritickou teplotou blízkych absolútnej nule viesť elektrinu bez elektrického odporu . Odolnosť sa týka schopnosti látky odolávať prechode elektrického prúdu . Odpor kovových vodičov sa znižuje teplota klesne , ale prítomnosť nečistôt v molekulárnej priehradová konštrukcia z kovových limitov , ktoré znižujú . Elektrický prúd , ktorý tečie cez supravodiče drôt bez prekážok sa môže pohybovať na dobu neurčitú , nevyžaduje napájací zdroj . Kryštálovej mriežke Štruktúra

Elektróny v pohybe , vytvára elektrický prúd , ale odpor voči elektrickému prúdu v dirigenta výsledkov v náraste tepla . Dva faktory , ktoré spôsobujú odpor k toku elektrickej energie obsahujú nečistoty , ktoré bránia toku elektrónov tým , že spôsobí kolízie , a vibrácií vzniknutých v dôsledku zvýšenia kúrenie , ktoré spôsobujú atómy posun okolo mriežkové sieti a zrazí sa pohybujúcich elektrónov . Celým

Keď supravodič materiály ochladiť , aby ich kritickými teplotami , ktoré sa na supravodivých vlastností vo forme kryštalických priehradových konštrukcií zložených z opakujúcich sa základných jednotiek . Tieto štruktúry majú zvýšenú stabilitu , pretože elektróny väzby umožňuje neobmedzený tok prúdu .

Podľa BCS ( Bardeen Cooper Schreiffer ) teória , veľmi nízke teploty spomaľujú molekulárnej vibrácie na mieste , kde sa pohybujúce elektróny tvoria páry , ktoré cestovať cez mriežkové štruktúry , vytváranie voľných ciest . Elektrónové páry nasledujúce pozdĺž cesty bez prekážok , a tento prúd môže pokračovať tečúcej do nekonečna .
Type 1

Táto kategória supravodič obsahuje kovy , ktoré vykazujú určitú vodivosť pri izbovej teplote , ale vyžadujú teploty Podchladenie spomaliť molekulárnej vibrácie natoľko , aby uľahčili nerušený tok elektrónov . Ich štruktúra sa skladá z čistých kovových mriežok a ich kritickej teploty blíži absolútnej nule ( -459,67 stupňov Celzia ) . Hliník, olovo , ortuť , cín , titán , volfrám , a zinok sú typu 1 supravodiče .
Typ 2

Tieto polovodiče sú známe ako tvrdé supravodiče , pretože ich prechod z normálneho stavu do supravodivého stavu je postupný . Vedci vyvinuli tieto syntetické vodičov v laboratóriách . Ich priehradové konštrukcie sú zvyčajne na báze kovu , vrátane vanád , technécium , nióbu , zlúčeniny kovov a zliatin . Ich požadované kritické teploty sú vyššie , v rozmedzí od -459,67 stupňov do približne -211,27 stupňov Celzia . V tomto rozsahu kritických teplotách , vedci nájsť viac praktických aplikácií pre vedecké a komerčné využitie .
Keramické a organické supravodiče

Keramické materiály sa obvykle fungujú ako izolátory , ale high - supravodiče sú keramické materiály s vrstvami medi - oxidu umiestnených striedavo s vrstvami obsahujúcimi bárium a ďalšie materiály , ktoré tvoria mriežkovou štruktúru typické supravodičov . Kritická teplota -234,67 stupňov Celzia dáva keramická supravodiče tú výhodu , že môže pracovať s chladením tekutým dusíkom . Vedci zistili problém s keramikou , v tom , že je ťažké formovať do užitočných tvarov . To je na neurčito odložené na výskum .

Organické vodiče sú materiály pozostávajúce z veľkých organických molekúl , ktoré obsahujú v priemere 20 atómov . Táto kategória molekulárnych supravodičov zahŕňa molekulárnej soli , polyméry a čistý uhlík systémy v priehradových formáciách .