Skirtumas tarp supertakumo ir superlaidumo

Turinys:

Skirtumas tarp supertakumo ir superlaidumo
Skirtumas tarp supertakumo ir superlaidumo

Video: Skirtumas tarp supertakumo ir superlaidumo

Video: Skirtumas tarp supertakumo ir superlaidumo
Video: Superconductors and Superfluids in Action 2024, Liepa
Anonim

Pagrindinis skirtumas tarp supertakumo ir superlaidumo yra tas, kad supertakumas yra 4 atomų helio srautas skystyje, o superlaidumas yra elektronų krūvio srautas kietajame kūne.

Sąvokos supertakumas ir superlaidumas yra susiję srauto be pasipriešinimo reiškiniai, tačiau jie apibūdina šiuos srautus skirtingoms sistemoms.

Kas yra supertakumas?

Superskystumas yra būdinga skysčio, kurio klampumas nulinis ir kuris gali tekėti neprarandant kinetinės energijos, savybė. Jei maišome superskystį, jis linkęs susidaryti sūkurius, kurie ir toliau sukasi neribotą laiką. Galime stebėti superskystį, atsirandantį dviejuose helio izotopuose: helio-3 ir helio-4. Šiuos du izotopus galime suskystinti atšaldę iki kriogeninės temperatūros.

Superskystumas yra įvairių kitų egzotiškų materijos būsenų, priklausančių astrofizikai, didelės energijos fizikai ir kvantinei gravitacijai, savybė. Supertakumo teoriją sukūrė sovietų fizikas Levas Landau kartu su Isaaku Khalatnikovu. Tačiau šį reiškinį iš pradžių aptiko Pyotr Kapitsa ir John F. Allen skystame helie.

Helio superskystumas
Helio superskystumas

01 pav. Skystas helis yra superskystas

Kalbant apie skystą helio-4, jo skystumas atsiranda labai aukštoje temperatūroje, palyginti su heliu-3. Taip yra daugiausia todėl, kad helio-4 atomas yra bozono dalelė dėl savo sveikojo skaičiaus sukimosi, o helio-3 atomas yra fermiono dalelė, kuri gali sudaryti bozonus tik poruojantis su savimi esant žemai temperatūrai. Be to, helio-3 skystumas buvo 1996 m. Noble fizikos premijos pagrindas.

Kas yra superlaidumas?

Superlaidumas yra kvantinis reiškinys, kai tam tikros medžiagos pasižymi dideliu laidumu esant tam tikriems magnetiniams ir temperatūros režimams. Šį reiškinį Onnes atrado 1911 m. Tačiau nebuvo nuoseklios mikroskopinės teorijos, kuri galėtų apibūdinti, kodėl atradimo metu atsiranda superlaidumas. Tačiau Bardeenas ir Cooperis paskelbė dokumentą, kuriame išdėstyti įprastinio superlaidumo matematiniai pagrindai.

Superlaidumas buvo atrastas tiriant gyvsidabrio (Hg) transportavimo savybes žemoje temperatūroje. Onnesas atrado, kad žemesnėje nei helio suskystėjimo temperatūra (maždaug 4,2 K) gyvsidabrio savitoji varža staiga nukrenta iki nulio. Tačiau buvo tikimasi, kad varža nukris iki nulio arba skirsis esant nulinei temperatūrai, bet staiga neišnyks esant ribotai temperatūrai. Šis išnykimas parodė naują pagrindinę būseną ir buvo atrastas kaip superlaidumo savybė.

Koks skirtumas tarp supertakumo ir superlaidumo?

Superskystumas yra būdinga skysčio, kurio klampumas nulinis ir kuris gali tekėti neprarandant kinetinės energijos, savybė. Superlaidumas yra kvantinis reiškinys, kai tam tikros medžiagos turi didelį laidumą esant tam tikriems magnetiniams ir temperatūros režimams. pagrindinis skirtumas tarp supertakumo ir superlaidumo yra tas, kad supertakumas yra helio 4 atomų srautas skystyje, o superlaidumas yra elektronų krūvio srautas kietosios medžiagos viduje.

Toliau pateiktoje infografijoje lentelės pavidalu nagrinėjamas skirtumas tarp supertakumo ir superlaidumo.

Santrauka – supertakumas prieš superlaidumą

Superskystumas yra būdinga skysčio, kurio klampumas nulinis ir kuris gali tekėti neprarandant kinetinės energijos, savybė. Superlaidumas yra kvantinis reiškinys, kai tam tikros medžiagos turi didelį laidumą esant tam tikriems magnetiniams ir temperatūros režimams. pagrindinis skirtumas tarp supertakumo ir superlaidumo yra tas, kad supertakumas yra helio 4 atomų srautas skystyje, o superlaidumas yra elektronų krūvio srautas kietosios medžiagos viduje.

Rekomenduojamas: