🗊Презентация Властивості технічних матеріалів за низьких температур

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №1Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №2Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №3Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №4Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №5Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №6Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №7Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №8Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №9Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №10Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №11Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №12Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №13Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №14Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №15Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №16Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №17Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №18Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №19Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №20Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №21Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №22Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №23Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №24Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №25Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №26Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №27Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №28Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №29Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №30Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №31Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №32Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №33Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №34Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №35Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №36Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №37Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №38Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №39Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №40Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №41Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №42Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №43Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №44Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №45Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №46Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №47Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №48Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №49Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №50Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №51Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №52Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №53Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №54Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №55Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №56Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №57Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №58Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №59Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №60Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №61Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №62Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №63Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №64Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №65Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №66Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №67Властивості технічних матеріалів за низьких температур, слайд №68
Скачать

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Властивості технічних матеріалів за низьких температур. Доклад-сообщение содержит 68 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1


КРІОГЕННА ТЕХНІКА І ТЕХНОЛОГІЯ Лекція 4
Описание слайда:
КРІОГЕННА ТЕХНІКА І ТЕХНОЛОГІЯ Лекція 4

Слайд 2


Властивості технічних матеріалів за низьких температур Механічні властивості Теплофізичні властивості Електромагнітні властивості Надпровідність
Описание слайда:
Властивості технічних матеріалів за низьких температур Механічні властивості Теплофізичні властивості Електромагнітні властивості Надпровідність

Слайд 3


Загальна інформація У кріогенній області властивості більшості матеріалів значно змінюються. Причина – структурні перебудови у матеріалах при кріогенних температурах Наслідки – особливості використання різних матеріалів для конструювання обладнання, можливості корисного використання нових особливих властивостей
Описание слайда:
Загальна інформація У кріогенній області властивості більшості матеріалів значно змінюються. Причина – структурні перебудови у матеріалах при кріогенних температурах Наслідки – особливості використання різних матеріалів для конструювання обладнання, можливості корисного використання нових особливих властивостей

Слайд 4


Механічні властивості Температурні залежності для більшості механічних властивостей можна екстраполювати і в область кріогенних температур
Описание слайда:
Механічні властивості Температурні залежності для більшості механічних властивостей можна екстраполювати і в область кріогенних температур

Слайд 5


Механічні властивості Границя плинності (напруження, що зумовлює залишкову деформацію понад 0,2 %) зі зниженням температури зростає.
Описание слайда:
Механічні властивості Границя плинності (напруження, що зумовлює залишкову деформацію понад 0,2 %) зі зниженням температури зростає.

Слайд 6


Механічні властивості Границя міцності на розрив і модуль пружності (модуль Юнга) зі зниженням температури зростають, причому відомі графічні та розрахункові залежності можна екстраполювати у область кріогенних температур.
Описание слайда:
Механічні властивості Границя міцності на розрив і модуль пружності (модуль Юнга) зі зниженням температури зростають, причому відомі графічні та розрахункові залежності можна екстраполювати у область кріогенних температур.

Слайд 7


Механічні властивості Границя стомлюваності (напруження при якому після змінного за на-прямком згину протягом заданої кількості циклів матеріал руйнується і з’являються мікротріщини на поверхні) зростає в усіх металів крім алюмінію.
Описание слайда:
Механічні властивості Границя стомлюваності (напруження при якому після змінного за на-прямком згину протягом заданої кількості циклів матеріал руйнується і з’являються мікротріщини на поверхні) зростає в усіх металів крім алюмінію.

Слайд 8


Механічні властивості Пластичність (ударна в’язкість). Пластичним вважається матеріал, який перед руйнуванням може подовжуватися не менше ніж на 5 %, наприклад гума. Зниження температури значно знижує пластичність переважної більшості матеріалів — вони стають крихкими.
Описание слайда:
Механічні властивості Пластичність (ударна в’язкість). Пластичним вважається матеріал, який перед руйнуванням може подовжуватися не менше ніж на 5 %, наприклад гума. Зниження температури значно знижує пластичність переважної більшості матеріалів — вони стають крихкими.

Слайд 9


Механічні властивості Для вуглецевої сталі при 110 К відбувається пластично-крихкий перехід (об’ємноцентрована кристалічна ґратка переходить у гранецентровану), внаслідок чого різко падає ударна в’язкість і сталь стає крихкою. Тому для кріогенних температур вуглецева сталь практично не застосовується. Подібне явище спостерігається і для пластмас та гум (крім тефлону)
Описание слайда:
Механічні властивості Для вуглецевої сталі при 110 К відбувається пластично-крихкий перехід (об’ємноцентрована кристалічна ґратка переходить у гранецентровану), внаслідок чого різко падає ударна в’язкість і сталь стає крихкою. Тому для кріогенних температур вуглецева сталь практично не застосовується. Подібне явище спостерігається і для пластмас та гум (крім тефлону)

Слайд 10


Теплофізичні властивості Питома теплоємність речовини — це кількість теплоти, що потрібно підвести до 1 кг речовини, щоб підвищити її температуру на 1 К. Якщо у процесі нагрівання сталим залишається тиск, то говорять про ізобарну теплоємність cp, а якщо об’єм — то про ізохорну cv.
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Питома теплоємність речовини — це кількість теплоти, що потрібно підвести до 1 кг речовини, щоб підвищити її температуру на 1 К. Якщо у процесі нагрівання сталим залишається тиск, то говорять про ізобарну теплоємність cp, а якщо об’єм — то про ізохорну cv.

Слайд 11


Теплофізичні властивості Питома теплоємність речовини Фононна Електронна Магнітна
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Питома теплоємність речовини Фононна Електронна Магнітна

Слайд 12


Теплофізичні властивості Петер Дебай, Нідерланди (1884 - 1966). Теорія теплоємності твердого тіла при низьких температурах. Теорія теплопровідності діелектричних кристалів, поняття температури Дебая — специфічної для речовини сталої, що характеризує багато її параметрів. Роботи з теорії твердого тіла, теорії провідності електролітів тощо.
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Петер Дебай, Нідерланди (1884 - 1966). Теорія теплоємності твердого тіла при низьких температурах. Теорія теплопровідності діелектричних кристалів, поняття температури Дебая — специфічної для речовини сталої, що характеризує багато її параметрів. Роботи з теорії твердого тіла, теорії провідності електролітів тощо.

Слайд 13


Теплофізичні властивості
Описание слайда:
Теплофізичні властивості

Слайд 14


Теплофізичні властивості де h = 6,62·10-34 – стала Планка, k = 1,38·10-23 – стала Больцмана; m – максимальна частота коливань кристалічної ґратки
Описание слайда:
Теплофізичні властивості де h = 6,62·10-34 – стала Планка, k = 1,38·10-23 – стала Больцмана; m – максимальна частота коливань кристалічної ґратки

Слайд 15


Теплофізичні властивості
Описание слайда:
Теплофізичні властивості

Слайд 16


Теплофізичні властивості Електронна теплоємність металу спричинена наявністю вільних електронів. У кріогенній області внесок електронної теплоємності у загальну значний. Електронна теплоємність міді при 1 К у 4 рази перевищує фононну
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Електронна теплоємність металу спричинена наявністю вільних електронів. У кріогенній області внесок електронної теплоємності у загальну значний. Електронна теплоємність міді при 1 К у 4 рази перевищує фононну

Слайд 17


Теплофізичні властивості Температура Дебая D та коефіцієнт електронної теплоємності  для деяких речовин
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Температура Дебая D та коефіцієнт електронної теплоємності  для деяких речовин

Слайд 18


Теплофізичні властивості Магнітна теплоємність матеріалу спричинена взаємодією магнітних диполів. Важлива для магнітних кріорефрижераторів За низьких температур енергія магнітної взаємодії м має такий самий порядок як і теплова енергія kT
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Магнітна теплоємність матеріалу спричинена взаємодією магнітних диполів. Важлива для магнітних кріорефрижераторів За низьких температур енергія магнітної взаємодії м має такий самий порядок як і теплова енергія kT

Слайд 19


Теплофізичні властивості Характерна температура, за якої м максимальна: s=м /k. Магнітна теплоємність речовини: см=0,25R(s /T)2.
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Характерна температура, за якої м максимальна: s=м /k. Магнітна теплоємність речовини: см=0,25R(s /T)2.

Слайд 20


Теплофізичні властивості Теплопровідність речовини — це її здатність проводити теплоту. Є три основних механізми теплопровідності: електронна фононна рух молекул
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Теплопровідність речовини — це її здатність проводити теплоту. Є три основних механізми теплопровідності: електронна фононна рух молекул

Слайд 21


Теплофізичні властивості Електронна теплопровідність — передавання енергії за рахунок руху вільних електронів — основний механізм теплопровідності у металах-провідниках
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Електронна теплопровідність — передавання енергії за рахунок руху вільних електронів — основний механізм теплопровідності у металах-провідниках

Слайд 22


Теплофізичні властивості Фононна теплопровідність — передавання енергії коливань кристалічної ґратки (у кристалічних твердих тілах) або молекул (у рідинах та аморфних твердих тілах)
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Фононна теплопровідність — передавання енергії коливань кристалічної ґратки (у кристалічних твердих тілах) або молекул (у рідинах та аморфних твердих тілах)

Слайд 23


Теплофізичні властивості Теплопровідність речовини за рахунок руху молекул — основний механізм теплопровідності у газах (у багатоатомних газах до нього додається передавання енергії обертання молекул).
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Теплопровідність речовини за рахунок руху молекул — основний механізм теплопровідності у газах (у багатоатомних газах до нього додається передавання енергії обертання молекул).

Слайд 24


Теплофізичні властивості Числове значення теплопровідності визначається коефіцієнтом теплопровідності, що вимірюється у ватах на метр-кельвін (Вт/(м·К)).
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Числове значення теплопровідності визначається коефіцієнтом теплопровідності, що вимірюється у ватах на метр-кельвін (Вт/(м·К)).

Слайд 25


Теплофізичні властивості З молекулярно-кінетичної теорії для газів:
Описание слайда:
Теплофізичні властивості З молекулярно-кінетичної теорії для газів:

Слайд 26


Теплофізичні властивості Для газів ρlср ≈ const, тому зі зниженням температури за рахунок зменшення теплопровідність газів зменшується.
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Для газів ρlср ≈ const, тому зі зниженням температури за рахунок зменшення теплопровідність газів зменшується.

Слайд 27


Теплофізичні властивості Теплопровідність зріджених водню та гелію зі зниженням температури зменшується, а решти кріорідин — зростає.
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Теплопровідність зріджених водню та гелію зі зниженням температури зменшується, а решти кріорідин — зростає.

Слайд 28


Теплофізичні властивості Для твердих тіл за рахунок меншої кількості ступенів вільності руху молекул:
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Для твердих тіл за рахунок меншої кількості ступенів вільності руху молекул:

Слайд 29


Теплофізичні властивості Основну роль у теплопровідності чистих металів за кімнатних температур відіграє рух вільних електронів, що не залежить від температури За температур близько 77 К стає відчутним внесок фононної теплопровідності, тому сумарна теплопровідність зростає, доки довжина вільного пробігу електронів не стане порівнянною з розмірами зразка матеріалу За подальшого зниження температури теплопровідність чистих металів знижується.
Описание слайда:
Теплофізичні властивості Основну роль у теплопровідності чистих металів за кімнатних температур відіграє рух вільних електронів, що не залежить від температури За температур близько 77 К стає відчутним внесок фононної теплопровідності, тому сумарна теплопровідність зростає, доки довжина вільного пробігу електронів не стане порівнянною з розмірами зразка матеріалу За подальшого зниження температури теплопровідність чистих металів знижується.

Слайд 30


Електромагнітні властивості Електропровідність – величина, обернена до електричного опору:
Описание слайда:
Електромагнітні властивості Електропровідність – величина, обернена до електричного опору:

Слайд 31


Електромагнітні властивості Причина електричного опору – взаємодія електронів з іонами кристалічної ґратки провідника
Описание слайда:
Електромагнітні властивості Причина електричного опору – взаємодія електронів з іонами кристалічної ґратки провідника

Слайд 32


Електромагнітні властивості Зі зниженням температури (не нижче температури Дебая θD) уповільнюється коливальний рух іонів, отже менш імовірна взаємодія електронів з ними і опір знижується пропорційно до температури:
Описание слайда:
Електромагнітні властивості Зі зниженням температури (не нижче температури Дебая θD) уповільнюється коливальний рух іонів, отже менш імовірна взаємодія електронів з ними і опір знижується пропорційно до температури:

Слайд 33


Електромагнітні властивості
Описание слайда:
Електромагнітні властивості

Слайд 34


Електромагнітні властивості Тому для T < θD електричний опір поділяють на дві складові:
Описание слайда:
Електромагнітні властивості Тому для T < θD електричний опір поділяють на дві складові:

Слайд 35


Електромагнітні властивості Формула Блоха (для T<(D/12)) :
Описание слайда:
Електромагнітні властивості Формула Блоха (для T<(D/12)) :

Слайд 36


Електромагнітні властивості Відношення електричного опору при 8К до електричного опору при 273К:
Описание слайда:
Електромагнітні властивості Відношення електричного опору при 8К до електричного опору при 273К:

Слайд 37


Надпровідність У 1911 р. Хайк К. Онесс, досліджуючи ртуть, відкрив явище надпровідності – стрибкоподібної втра-ти провідником елек-тричного опору при температурі Т0 (темпе-ратура переходу у нульовому полі)
Описание слайда:
Надпровідність У 1911 р. Хайк К. Онесс, досліджуючи ртуть, відкрив явище надпровідності – стрибкоподібної втра-ти провідником елек-тричного опору при температурі Т0 (темпе-ратура переходу у нульовому полі)

Слайд 38


Надпровідність Надпровідність — макроскопічний квантово-механічний стан, у якому: зменшується електричний опір до 10-25 Ом·м з’являються досконалі діамагнетичні властивості (виштовхується магнітне поле з об’єму матеріалу)
Описание слайда:
Надпровідність Надпровідність — макроскопічний квантово-механічний стан, у якому: зменшується електричний опір до 10-25 Ом·м з’являються досконалі діамагнетичні властивості (виштовхується магнітне поле з об’єму матеріалу)

Слайд 39


Теорія БКШ Теоретичне пояснення надпровідності у 1956 році дали Дж. Бардін, Л. Купер і Дж. Шріффер – теорія БКШ
Описание слайда:
Теорія БКШ Теоретичне пояснення надпровідності у 1956 році дали Дж. Бардін, Л. Купер і Дж. Шріффер – теорія БКШ

Слайд 40


Теорія БКШ Кристалічна ґратка провідника заповнена вільними електронами, що створюють електронну хмару (електронний газ). Взаємодія електронів з іонами ґратки та між собою спричинює втрати енергії (опір)
Описание слайда:
Теорія БКШ Кристалічна ґратка провідника заповнена вільними електронами, що створюють електронну хмару (електронний газ). Взаємодія електронів з іонами ґратки та між собою спричинює втрати енергії (опір)

Слайд 41


Теорія БКШ У надпровіднику електрони об’єднуються у пари (куперівські пари). Перший електрон зближує іони ґратки, віддає їм частину енергії, а другий електрон втягується у область підвищеного позитивного заряду, відбираючи цю енергію назад. Сумарний спін куперівської пари дорівнює нулю – утворю-ються бозони.
Описание слайда:
Теорія БКШ У надпровіднику електрони об’єднуються у пари (куперівські пари). Перший електрон зближує іони ґратки, віддає їм частину енергії, а другий електрон втягується у область підвищеного позитивного заряду, відбираючи цю енергію назад. Сумарний спін куперівської пари дорівнює нулю – утворю-ються бозони.

Слайд 42


Теорія БКШ У 1 см3 надпровідника міститься 1020 куперівських пар, що утворюють бозонну рідину — макроскопічно впорядковану структуру, що поводиться як одна частинка і може проходити провідником без опору, а за рахунок заряду електронів створює електричний струм. При підвищенні температури куперівські пари руйнуються
Описание слайда:
Теорія БКШ У 1 см3 надпровідника міститься 1020 куперівських пар, що утворюють бозонну рідину — макроскопічно впорядковану структуру, що поводиться як одна частинка і може проходити провідником без опору, а за рахунок заряду електронів створює електричний струм. При підвищенні температури куперівські пари руйнуються

Слайд 43


Особливості надпровідності Надпровідність залежить від структури кристалу, отже є не властивістю атомів, а властивістю макроскопічних структур.
Описание слайда:
Особливості надпровідності Надпровідність залежить від структури кристалу, отже є не властивістю атомів, а властивістю макроскопічних структур.

Слайд 44


Особливості надпровідності Срібло й золото не є надпровідниками, хоча є гарними провідниками, і навпаки – метали з малою провідністю стають надпровідниками. Сіре олово є напівпровідником, а його модифікація — біле олово — переходить у надпровідний стан.
Описание слайда:
Особливості надпровідності Срібло й золото не є надпровідниками, хоча є гарними провідниками, і навпаки – метали з малою провідністю стають надпровідниками. Сіре олово є напівпровідником, а його модифікація — біле олово — переходить у надпровідний стан.

Слайд 45


Особливості надпровідності Сплав кількох металів, кожен з яких не є надпровідником, може бути надпровідником. Берилій стає надпровідником лише у вигляді тонкої плівки Деякі речовини стають надпровідниками лише за тиску близько 15 ГПа).
Описание слайда:
Особливості надпровідності Сплав кількох металів, кожен з яких не є надпровідником, може бути надпровідником. Берилій стає надпровідником лише у вигляді тонкої плівки Деякі речовини стають надпровідниками лише за тиску близько 15 ГПа).

Слайд 46


Ефект Мейснера Х. Камерлінг-Онесс з’ясував, що магнітне поле виштовхується з об’єму надпровідника – він стає діамагнетиком. Механізм виштовхування пояснив німецький фізик В.Мейснер – у надпровіднику, що вміщений у магнітне поле, виникають колові струми. Ці струми створюють власні магнітні поля, що виштовхують зовнішнє поле (ефект Мейснера)
Описание слайда:
Ефект Мейснера Х. Камерлінг-Онесс з’ясував, що магнітне поле виштовхується з об’єму надпровідника – він стає діамагнетиком. Механізм виштовхування пояснив німецький фізик В.Мейснер – у надпровіднику, що вміщений у магнітне поле, виникають колові струми. Ці струми створюють власні магнітні поля, що виштовхують зовнішнє поле (ефект Мейснера)

Слайд 47


Ефект Мейснера На ефекті Мейснера базується явище магнітної левітації. На магніт, поміщений над надпровідником, діють сили гравітаційного тяжіння і сили магнітного відштовхування з боку надпровідника. Силові лінії поля магніту не можуть проникнути всередину надпровідника і відбиваються від його поверхні, створючи відштовхувальну силу, що компенсує вагу магніту: магніт піднімається і вільно плаває над шаром надпровідника.
Описание слайда:
Ефект Мейснера На ефекті Мейснера базується явище магнітної левітації. На магніт, поміщений над надпровідником, діють сили гравітаційного тяжіння і сили магнітного відштовхування з боку надпровідника. Силові лінії поля магніту не можуть проникнути всередину надпровідника і відбиваються від його поверхні, створючи відштовхувальну силу, що компенсує вагу магніту: магніт піднімається і вільно плаває над шаром надпровідника.

Слайд 48


Критичне поле Якщо підвищувати напруженість магнітного поля, то надпровідний стан руйнується. Магнітне поле з напруженістю Нк, що знищує надпровідність, зве-ться критичним полем. Значення Нк залежить від температури — за температури переходу критичне поле дорівнює нулю, а за абсолютного нуля воно максимальне і дорівнює Нк(0). Значення критичного поля для температури Т, К:
Описание слайда:
Критичне поле Якщо підвищувати напруженість магнітного поля, то надпровідний стан руйнується. Магнітне поле з напруженістю Нк, що знищує надпровідність, зве-ться критичним полем. Значення Нк залежить від температури — за температури переходу критичне поле дорівнює нулю, а за абсолютного нуля воно максимальне і дорівнює Нк(0). Значення критичного поля для температури Т, К:

Слайд 49


Правило Сільсбі Електричний струм певної сили під час проходження через надпровідник створить критичне поле. Отже, для надпровідника існує максимальний (критичний) струм, що може через нього проходити Ік= Нкd де Нк — напруженість критичного магнітного поля, Тл; d — діаметр провідника, м
Описание слайда:
Правило Сільсбі Електричний струм певної сили під час проходження через надпровідник створить критичне поле. Отже, для надпровідника існує максимальний (критичний) струм, що може через нього проходити Ік= Нкd де Нк — напруженість критичного магнітного поля, Тл; d — діаметр провідника, м

Слайд 50


Глибина проникнення Д. Шейнберг експериментально довів, що ефект непроникності магнітного потоку всередину надпровідника пов’язаний з появою в його поверхневому шарі завтовшки 10-8…10-9 м незгасних струмів надпровідності. Створене цими струмами магнітне поле і компенсує дію зовнішнього магнітного поля в товщі зразка. Товщину такого поверхневого шару називають глибиною проникнення магнітного поля в товщу надпровідника.
Описание слайда:
Глибина проникнення Д. Шейнберг експериментально довів, що ефект непроникності магнітного потоку всередину надпровідника пов’язаний з появою в його поверхневому шарі завтовшки 10-8…10-9 м незгасних струмів надпровідності. Створене цими струмами магнітне поле і компенсує дію зовнішнього магнітного поля в товщі зразка. Товщину такого поверхневого шару називають глибиною проникнення магнітного поля в товщу надпровідника.

Слайд 51


Надпровідники 1 та 2 роду Всі зазначені властивості характерні для чистих матеріалів – надпровідників 1 роду. Вони переходять у надпровідний стан при певній температурі. Надпровідники 2 роду – матеріали з домішками. Вони переходять у надпровідний стан у певному інтервалі температур.
Описание слайда:
Надпровідники 1 та 2 роду Всі зазначені властивості характерні для чистих матеріалів – надпровідників 1 роду. Вони переходять у надпровідний стан при певній температурі. Надпровідники 2 роду – матеріали з домішками. Вони переходять у надпровідний стан у певному інтервалі температур.

Слайд 52


Надпровідники 2 роду Надпровідник складної будови (з домішками) в магнітному полі пронизаний великою кількістю мікроскопічних магнітних трубок, навколо кожної з яких проходить коловий струм. Ці струми (абрикосівські вихори) утворюють ґратку з трикутними вічками.
Описание слайда:
Надпровідники 2 роду Надпровідник складної будови (з домішками) в магнітному полі пронизаний великою кількістю мікроскопічних магнітних трубок, навколо кожної з яких проходить коловий струм. Ці струми (абрикосівські вихори) утворюють ґратку з трикутними вічками.

Слайд 53


Надпровідники 2 роду Надпровідні шари витісняють магнітне поле у шари з нормальною провідністю, тому матеріал стає проникним для магнітного поля, маючи нульовий електричний опір.
Описание слайда:
Надпровідники 2 роду Надпровідні шари витісняють магнітне поле у шари з нормальною провідністю, тому матеріал стає проникним для магнітного поля, маючи нульовий електричний опір.

Слайд 54


Надпровідники 2 роду О.О.Абрикосов показав, що насправді у речовині немає виділених шарів — у ній утво-рюється ниткоподібна структу-ра магнітного поля, що скла-дається з магнітних каналів з нормальною провідністю. Магнітний потік замкнений всередині цих каналів, у шар надпровідного матеріалу його не випускають колові струми – абрикосівські вихори, що оточують кожну нитку.
Описание слайда:
Надпровідники 2 роду О.О.Абрикосов показав, що насправді у речовині немає виділених шарів — у ній утво-рюється ниткоподібна структу-ра магнітного поля, що скла-дається з магнітних каналів з нормальною провідністю. Магнітний потік замкнений всередині цих каналів, у шар надпровідного матеріалу його не випускають колові струми – абрикосівські вихори, що оточують кожну нитку.

Слайд 55


Надпровідники 2 роду У надпровіднику 1 роду магнітне поле витісняється зі зразка – ефект Мейснера. Якщо напруженість поля стане більшою за критичну, надпровідник перейде до нормального стану.
Описание слайда:
Надпровідники 2 роду У надпровіднику 1 роду магнітне поле витісняється зі зразка – ефект Мейснера. Якщо напруженість поля стане більшою за критичну, надпровідник перейде до нормального стану.

Слайд 56


Надпровідники 2 роду З погляду практичного використання надпровідни-ків 2-го роду важливою є їх здатність зберігати надпро-відність у сильних магніт-них полях і витримувати велику густину струму.
Описание слайда:
Надпровідники 2 роду З погляду практичного використання надпровідни-ків 2-го роду важливою є їх здатність зберігати надпро-відність у сильних магніт-них полях і витримувати велику густину струму.

Слайд 57


Надпровідники 2 роду Нині багато уваги приділяється вивченню властивостей тонких надпровідних плівок. Зменшення товщини надпровідних зразків до глибини проникнення магнітного поля в надпровідник принципово змінює його властивості. У плівках завтовшки порядку 10-8 м критичні магнітні поля збільшуються в десятки й сотні разів. Критична густина струму в них може сягати 1011 А/м2.
Описание слайда:
Надпровідники 2 роду Нині багато уваги приділяється вивченню властивостей тонких надпровідних плівок. Зменшення товщини надпровідних зразків до глибини проникнення магнітного поля в надпровідник принципово змінює його властивості. У плівках завтовшки порядку 10-8 м критичні магнітні поля збільшуються в десятки й сотні разів. Критична густина струму в них може сягати 1011 А/м2.

Слайд 58


Критичні температури та магнітні поля
Описание слайда:
Критичні температури та магнітні поля

Слайд 59


Високотемпературна надпровідність Експериментуючи з металокерамічним надпровідником 2-го роду La – Ba – Cu – O дослідники «IBM Laboratories» (Цюріх) К.Мюллер і Дж. Беднорц у 1986 р. відкрили явище високотемпературної надпровідності (температура переходу для цього матеріалу становила 35 К). Можна охолоджувати рідким воднем (20 К)
Описание слайда:
Високотемпературна надпровідність Експериментуючи з металокерамічним надпровідником 2-го роду La – Ba – Cu – O дослідники «IBM Laboratories» (Цюріх) К.Мюллер і Дж. Беднорц у 1986 р. відкрили явище високотемпературної надпровідності (температура переходу для цього матеріалу становила 35 К). Можна охолоджувати рідким воднем (20 К)

Слайд 60


Високотемпературна надпровідність У 1988 у США розроблені металокерамічні сполуки на базі ітрію, барію, міді та кисню Y – Ba – Cu – O Т0 = 92 К Головна перевага – можна охолоджувати рідким азотом (77 К), що ЗНАЧНО дешевший за рідкий гелій та рідкий водень Таку надпровідність називають високотемпературною (ВТНП). Нині розроблено надпровідники на базі металокерамік з критичною температурою 164 К. Недоліки – крихкість, мала міцність
Описание слайда:
Високотемпературна надпровідність У 1988 у США розроблені металокерамічні сполуки на базі ітрію, барію, міді та кисню Y – Ba – Cu – O Т0 = 92 К Головна перевага – можна охолоджувати рідким азотом (77 К), що ЗНАЧНО дешевший за рідкий гелій та рідкий водень Таку надпровідність називають високотемпературною (ВТНП). Нині розроблено надпровідники на базі металокерамік з критичною температурою 164 К. Недоліки – крихкість, мала міцність

Слайд 61


Високотемпературна надпровідність Напрямки досліджень: Диборид магнію (MgB2) – дешевий у виготовленні, Т0=39 К. Кімнатна надпровідність – пошук металокерамічних матеріалів, що були б надпровідними при 260…290 К Металічний водень (отриманий при тиску 300 ГПа) за теоретичними розрахунками має Т0=242 К (Р = 450 ГПа)
Описание слайда:
Високотемпературна надпровідність Напрямки досліджень: Диборид магнію (MgB2) – дешевий у виготовленні, Т0=39 К. Кімнатна надпровідність – пошук металокерамічних матеріалів, що були б надпровідними при 260…290 К Металічний водень (отриманий при тиску 300 ГПа) за теоретичними розрахунками має Т0=242 К (Р = 450 ГПа)

Слайд 62


Зміна властивостей матеріалів у надпровідному стані різко зростає теплоємність різко падає теплопровідність (крім деяких сплавів Pb – Bi), бо надпровідні електрони не беруть участі у перенесенні теплоти зникають термоелектричні ефекти
Описание слайда:
Зміна властивостей матеріалів у надпровідному стані різко зростає теплоємність різко падає теплопровідність (крім деяких сплавів Pb – Bi), бо надпровідні електрони не беруть участі у перенесенні теплоти зникають термоелектричні ефекти

Слайд 63


Ефекти Джозефсона стаціонарний – через тунельний надпровідний контакт (два надпровідника, розділені шаром діелектрика) може проходити надпровідний струм, критичне значення якого залежить від зовнішнього магнітного поля. нестаціонарний – якщо струм через тунельний надпровідний контакт перевищує критичне значення (критичний струм переходу), то контакт стає джерелом високочастотного електромагнітного випромінення
Описание слайда:
Ефекти Джозефсона стаціонарний – через тунельний надпровідний контакт (два надпровідника, розділені шаром діелектрика) може проходити надпровідний струм, критичне значення якого залежить від зовнішнього магнітного поля. нестаціонарний – якщо струм через тунельний надпровідний контакт перевищує критичне значення (критичний струм переходу), то контакт стає джерелом високочастотного електромагнітного випромінення

Слайд 64


Ефекти Джозефсона
Описание слайда:
Ефекти Джозефсона

Слайд 65


Ефекти Джозефсона Ефекти Джозефсона використовують у надчутливих радіотелескопах, вимірювальних пристроях та логічних елементах
Описание слайда:
Ефекти Джозефсона Ефекти Джозефсона використовують у надчутливих радіотелескопах, вимірювальних пристроях та логічних елементах

Слайд 66


Використання надпровідності надпотужні магніти високочутлива вимірювальна аппаратура надпровідні потужні електродвигуни та генератори надпотужні струмопідведення
Описание слайда:
Використання надпровідності надпотужні магніти високочутлива вимірювальна аппаратура надпровідні потужні електродвигуни та генератори надпотужні струмопідведення

Слайд 67


Використання надпровідності Явище магнітної левітації (система MAGLEV) зараз використовується для створення опор без тертя, зокрема для високочутли-вих вимірювальних пристроїв, швидкісних поїздів (580 км/год), запущених у Японії, Китаї, Німеччині.
Описание слайда:
Використання надпровідності Явище магнітної левітації (система MAGLEV) зараз використовується для створення опор без тертя, зокрема для високочутли-вих вимірювальних пристроїв, швидкісних поїздів (580 км/год), запущених у Японії, Китаї, Німеччині.

Слайд 68


Дякую за увагу!
Описание слайда:
Дякую за увагу!

Скачать

Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию