bakimliyiz
Sponsor Reklamlar
Geri git   Bakimliyiz.Com > GENEL KÜLTÜR > Genel Kültür Paylaşımlarınız

Kadın Portalı Kayıt Ol İletişim Forumları Okundu Kabul Et
Alt 03-06-2013, 09:57   #1 (permalink)
 
elif - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
 
Standart Süperiletkenlik nedir-Süperiletkenlik hakkında bilgi

Süperiletkenlik nedir-Süperiletkenlik hakkında bilgi


Süperiletkenlik belirli maddelerin doğru akımı hiçbir direnç ve kayıpsız iletmek için aşırı düşük sıcaklıklara soğutulduklarında bu maddelerin gösterdikleri özellikleridir. Başka bir deyişle sıcaklığın belirli bir değerin altına düşürüldüğü zaman doğru akım ile elektriksel dirençleri sıfır olan malzemelere süperiletken denir. Bu bize elektrik akımının sıradan iletkenlerde dirençten doğan ve ısı olarak yayılan enerji kaybını engelleme olanağı verir. Oda sıcaklığında bakır tel ya da normal bir iletkende hızla hareket eden çok sayıda fonon vardır. Bu tür iletkenlerdeki direncin nedenlerinden birisi akımın yani elektronların metal boyunca hareket ederken bu fononlarla karşılaşması yani elektronlarla fononların çarpışması.
Bir süperiletken içerisindeki elektronların davranışıysa bundan tümüyle farklı. Kristal örgüdeki kusurlar yine olmakla birlikte elektronların bu engeller boyunca hareketi oldukça değişik. Elektronlar engel oluşmayan bölgeleri seçiyorlar. Dolayısıyla herhangi bir engelleme ya da sürtünme olmadığından hiçbir enerji kaybı olmaksızın elektriği iletebiliyorlar.
Süperiletkenlerin bir başka özelliği ise kusursuz diamanyetik olmaları.Yani süperiletkenler manyetik alanı tamamen iter. Böylece süperiletken mıknatıslar yardımıyla örneğin bir treni raylara temas etmeden hareket ettirebilir ve sürtünmeyi azalttığımız için trenin çok daha hızlı gitmesini sağlarız.
Çok düşük ısılarda elektronlar “Cooper Çiftleri” adı verilen ikililer oluştururlar iletkenin içerisinde atomlara çarpmadan ve sonuç olarak enerji kaybetmeden hareket edebilirler. Bu ısı değişik metal ve seramikleri için farklıdır ve mutlak sıfır (-273 ºC) ile -196ºC arasında değişir. Bu ısıları sağlamak kolay olmadığı için süper iletkenliğin kullanımı oldukça sınırlıdır. Şu anda ancak sıvı azot gibi yardımcı soğutucular sayesinde süper iletkenlik sağlanabilmektedir.
Halka şeklindeki bir süperiletkenin taşıdığı akımın yıllarca değişmeden aynı kaldığı gözlemlenmiş. Bu nedenle süperiletkenlerde akım taşıyan elektronların yaptığı hareket normal metallerde yaptığı hareketten nitelik olarak çok farklı.
Bütün süperiletkenler bu özelliklerini düşük sıcaklıklarda kazanıyorlar. Bir süperiletken ısıtıldığında belli bir kritik sıcaklıkta direnci olan normal bir metale dönüşüyor. Bugüne kadar bulunan bütün süperiletkenlerin kritik sıcaklıkları sıfırın altında ve çok düşük. Hangi malzemelerin hangi kritik sıcaklık altında süperiletken olacağını güvenle söyleyen bir kuram yoktur.
Yüzlerce malzemenin çok düşük sıcaklıklarda süperiletkene dönüştüğü bilinmektedir. Hepsi metal olan 27 kimyasal element atmosfer basıncında kendi kristalgrafik formlarında süperiletkenlerdir. Bunlar arasında yaygın olarak bilinenler Alüminyum Kalay Kurşun Civa Renyum Lantan ve Proktantinyum yer alır. Bunlara ilave olarak metal yarıiletken olan 11 kimyasal element düşük ısı ve yüksek basınç altında süperiletkendir. Uranyum Seryum Silikon ve Selenyumu bunlar arasında sayabiliriz. Bizmut kendi kristal-grafik formunda süperiletken olmamasına rağmen çok düşük sıcaklıklarda düzenli duruma geçerek süperiletken süperiletken haline gelebilir. Krom Manganez Demir Kobalt ve Nikel gibi magnetik elementlerin hiçbirinde süperiletkenlik görülmez.Bilinen süperiletkenlerin birçoğu alaşım veya bileşiktir.Süperiletkenliğin iki belirleyici özelliği vardır. Maddenin içindeki elektrik akışı maddenin yapısını oluşturan iyon örgüleriyle çarpışması sonucu engellenir. Buna maddenin direnci adı verilir. Böyle bir madde süperiletken duruma geldiğinde bu direnç sıfıra iner. Süperiletken durumda maddenin örgüsü elektronları engellemek yerine onların hareketine destek olur. Bunun uygulamadaki anlamı süperiletken bir devrede elektrik akımının ilke olarak kayıpsız akacağıdır.Süperiletkenlerin sıfır direnç göstermelerinin yanı sıra yakınlarında bulunan herhangi bir manyetik alanı dışlamaları da ayırdedici bir özellikleridir. Örneğin bir mıknatıs kritik sıcaklığın (süperiletkenliğe geçiş sıcaklığı) altında bulunan bir süperiletkeni sanki ters kutuplu bir mıknatısmış gibi iter. Ancak kritik sıcaklığının üstünde aynı süperiletken madde herhangi (mıknatıs olmayan) bir iletken gibi davranır. Yani mıknatısın süperiletken üzerinde bir etkisi gözükmez.
Elektriği hiçbir dirençle karşılaşmaksızın ve hiçbir enerji kaybına uğramaksızın iletebilen bu malzemelerin geçmişi 19. Yüzyılda Michael Faraday’ın keşiflerine kadar uzanıyor.
Gaz halinde bulunan elementlerin sıvılaştırılması 19. Yüzyıl bilim adamları için oldukça büyüleyici ve ilgi çekici bir uğraş alanıydı. Çok düşük sıcaklıklara gereksinim duyulan bu işlemi ilk kez 1823 yılında Michael Faraday kloru sıvılaştırmasıyla gerçekleştirdi. Farday bunun için kloru 77 Kelvin’e (K) kadar soğutmuştu. Mutlak sıfır da bir maddenin enerjisi de olabilecek en düşük değerde bulunuyor.
Faraday sonradan değişik sıcaklıklarda başka gazları da sıvılaştırmayı başardı. Ancak oksijen azot hidrojen ve metan gibi bazı gazları sıvılaştıramamış ve bu tür gazların sıvılaştırılamayacağını öngörmüştü.1877 yılına gelindiğinde Louis Cailletet ve Raol Pictet oksijen ve azotu sıvılaştırmayı başardılar ve böylece Faraday’ın öngörüsü de çürütülmüş oldu. Ardından da James Dewar 1898 yılında hidrojeni 20 K’de sıvılaştırarak mutlak sıfıra en yakın değeri elde etti.
20. yüzyıla girildiğinde de bilim adamları birbirleriyle yarışırcasına mutlak sıfır yakınlarında malzemelerin davranışlarını araştırmaya başlamışlardı. Bu çalışmaların bir sonucu 1900 yılında hidrojenin sıvılaştırılması için gerekli sıcaklığın 6 K’ye kadar düşebildiğinin gösterilmesiydi. Böylece mutlak sıfıra adım adım yaklaşılıyordu. Artık bilim adamları için gazları sıvılaştırmaktan çok bu sıcaklıktaki sıvılaştırılmış gazları kullanarak diğer malzemelerin davranışlarını araştırmak ön plana çıkıyordu.
Sonunda Hollandalı fizikçi Kamerlingh onnes 42 K’lik değere ulaşmayı başardı ve bu sıcaklıkta elde ettiği sıvı helyumu kullanarak değişik malzemeleri soğuttu. Amacı bu sıcaklıktaki malzemelerin davranışlarını gözlemlemekti. Deneyleri sırasında onnes bu sıcaklık değerinde cıvanın ilginç bir davranışını keşfetti. Cıva belli bir sıcaklık değerinin altında elektrik akımına karşı neredeyse tüm direncini kaybediyordu. “kritik sıcaklık (Tc)” adını verdiği bu eşik değerin altında cıva yalnızca çok iyi bir iletken değil elektriğe karşı hiçbir direnç göstermeyen bir “süperiletken”e dönüşüyordu.


elif isimli Üye şimdilik offline konumundadır  





Hızlı Cevap

Doğrulama Sorusu
Mesajınız:
Yazı şeklini sil
Kalın
Eğik yazı
Altı çizik

Grafik ekle
Alıntı yap [QUOTE]
 
Alanı Küçült
Alanı Büyült

Seçenekler
Stil


Süperiletkenlik nedir-Süperiletkenlik hakkında bilgi

Süperiletkenlik nedir-Süperiletkenlik hakkında bilgi konusu, GENEL KÜLTÜR / Genel Kültür Paylaşımlarınız forumunda tartışılıyor.


Konu etiketleri: süper iletkenliğin belirleyici özellikleri, bakir tel kritik sicaklik sorusu, süper iletkenlik hakkında bilgıi,

Benzer Konular

Konu Konuyu Başlatan Forum Cevap Son Mesaj
Arp Nedir?-Arp Hakkında Bilgi? ebush Genel Kültür Paylaşımlarınız 5 28-03-2017 09:49
HBN Nedir-HBN Hakkında Bilgi elif Genel Kültür Paylaşımlarınız 0 03-06-2013 03:49
Tar Nedir-Tar Hakkında Bilgi elif Genel Kültür Paylaşımlarınız 0 29-05-2013 08:52
Çığ Hakkında Bilgi-Çığ Kelime Anlamı Nedir ebush Genel Kültür Paylaşımlarınız 0 25-03-2013 10:31
İletken nedir, iletkenler hakkında bilgi elif Soru Cevap 0 16-02-2013 04:14

Üye olmadan soru sorabilirsiniz!

Bütün Zaman Ayarları WEZ +4 olarak düzenlenmiştir. Saat şuan 10:55 .


Powered by vBulletin® Version 3.8.7
Copyright ©2000 - 2017, Jelsoft Enterprises Ltd.
SEO by vBSEO 3.5.2 ©2010, Crawlability, Inc.
Web Stats