சூப்பர் கண்டக்டர் என்றால் என்ன: வகைகள், பொருட்கள் மற்றும் பண்புகள்

உலோகங்கள் மற்றும் மின்கடத்திகள் போன்ற இரண்டு வகையான பொருட்கள் உள்ளன. உலோகங்கள் எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்தை அனுமதிக்கின்றன, அவற்றுடன் வெள்ளி, தாமிரம் போன்ற மின்சார கட்டணங்களை எடுத்துச் செல்கின்றன, அதேசமயம் மின்கடத்திகள் எலக்ட்ரான்களை வைத்திருக்கின்றன, மேலும் அவை மரம், ரப்பர் போன்ற எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்தை அனுமதிக்காது. 20 ஆம் நூற்றாண்டில், புதிய ஆய்வக முறைகள் உருவாக்கப்பட்டன இயற்பியலாளர்கள் பூஜ்ஜிய வெப்பநிலைக்கு பொருட்களை குளிர்விக்க. எப்படி என்பதை அறிய அவர் சில கூறுகளை விசாரிக்கத் தொடங்கினார் மின்சாரம் ஈயம் மற்றும் பாதரசம் போன்ற நிலைமைகளில் அவை மாற்றப்படும், ஏனெனில் அவை ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் மின்சாரம் எதிர்ப்பின்றி நடத்துகின்றன. மட்பாண்டங்கள் முதல் கார்பன் நானோகுழாய்கள் போன்ற பல சேர்மங்களில் இதே நடத்தையை அவர்கள் கண்டுபிடித்துள்ளனர். இந்த கட்டுரை சூப்பர் கண்டக்டரின் கண்ணோட்டத்தை விவாதிக்கிறது.

சூப்பர் கண்டக்டர் என்றால் என்ன?

வரையறை: எதிர்ப்பின்றி மின்சாரம் நடத்தக்கூடிய ஒரு பொருள் ஒரு சூப்பர் கண்டக்டர் என்று அழைக்கப்படுகிறது. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், கலவைகள் போன்ற சில பொருட்களில், உலோகக் கூறுகள் அறை வெப்பநிலையில் ஓரளவு எதிர்ப்பை வழங்குகின்றன, இருப்பினும் அவை குறைந்த எதிர்ப்பை வழங்குகின்றன வெப்ப நிலை அதன் முக்கியமான வெப்பநிலை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

சூப்பர் கண்டக்டர்

முக்கியமான வெப்பநிலையை அடைந்தவுடன் சில பொருள்களைப் பயன்படுத்தி அணுவிலிருந்து அணுவுக்கு எலக்ட்ரான்கள் அடிக்கடி செய்யப்படுகின்றன, எனவே அந்த பொருளை சூப்பர் கண்டக்டிவ் பொருள் என்று அழைக்கலாம். இவை காந்த அதிர்வு இமேஜிங் மற்றும் மருத்துவ அறிவியல் போன்ற பல துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சந்தையில் கிடைக்கும் பெரும்பாலான பொருட்கள் சூப்பர் கண்டக்டிவ் அல்ல. எனவே அவை சூப்பர் கண்டக்டிவாக மாற மிகக் குறைந்த ஆற்றல் நிலையில் இருக்க வேண்டும். தற்போதைய ஆராய்ச்சி அதிக வெப்பநிலையில் சூப்பர் கண்டக்டிவ் ஆக வளர கலவைகள் வளர்ச்சியில் கவனம் செலுத்துகிறது.

சூப்பர் கண்டக்டர்களின் வகைகள்

சூப்பர் கண்டக்டர்கள் வகை -1 மற்றும் வகை -2 என இரண்டு வகைகளாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

சூப்பர் கண்டக்டர்களின் வகைகள்

வகை -1 சூப்பர் கண்டக்டர்

இந்த வகையான சூப்பர் கண்டக்டரில் அடிப்படை கடத்தும் பாகங்கள் உள்ளன, இவை மின் கேபிளிங் முதல் கணினியில் மைக்ரோசிப்கள் வரை வெவ்வேறு துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. முக்கியமான காந்தப்புலத்தில் (எச்.சி) காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்படும் போது இந்த வகை சூப்பர் கண்டக்டர்கள் அவற்றின் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி மிகவும் எளிமையாக இழக்கின்றன. அதன் பிறகு, அது ஒரு நடத்துனர் போல மாறும். இந்த வகைகள் குறைக்கடத்திகள் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி இழப்பு காரணமாக மென்மையான சூப்பர் கண்டக்டர்கள் என்றும் பெயரிடப்படுகின்றன. இந்த சூப்பர் கண்டக்டர்கள் மீஸ்னர் விளைவை முழுமையாகக் கடைப்பிடிக்கின்றன. தி சூப்பர் கண்டக்டர் எடுத்துக்காட்டுகள் துத்தநாகம் மற்றும் அலுமினியம்.

வகை -2 சூப்பர் கண்டக்டர்

இந்த வகையான சூப்பர் கண்டக்டர் அவர்களின் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி மெதுவாக இழக்கும், ஆனால் அது வெளிப்புற காந்தப்புலத்திற்குள் அமைக்கப்பட்டிருப்பதால் அல்ல. காந்தப்புலத்திற்கு எதிராக காந்தப்புலத்திற்கு இடையிலான வரைகலைப் பிரதிநிதித்துவத்தை நாம் கவனிக்கும்போது, ​​இரண்டாவது வகை குறைக்கடத்தி ஒரு காந்தப்புலத்திற்குள் வைக்கப்படும் போது, ​​அது அதன் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி மெதுவாக இழக்கும்.

இந்த வகையான குறைக்கடத்திகள் குறைந்த குறிப்பிடத்தக்க காந்தப்புலத்தில் தங்கள் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி இழக்கத் தொடங்கும் மற்றும் அதிக சிக்கலான காந்தப்புலத்தில் அவற்றின் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி முழுவதையும் கைவிடும். ஸ்லீட்டர் சிக்கலான காந்தப்புலம் மற்றும் அதிக சிக்கலான காந்தப்புலம் ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான நிலை ஒரு இடைநிலை நிலை என அழைக்கப்படுகிறது, இல்லையெனில் சுழல் நிலை.

இந்த வகை குறைக்கடத்தி கடினமான சூப்பர் கண்டக்டர்கள் என்றும் பெயரிடப்பட்டுள்ளது, ஏனெனில் அவை அவற்றின் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி மெதுவாக ஆனால் வெறுமனே அல்ல. இந்த குறைக்கடத்திகள் மெய்ஸ்னரின் விளைவுக்கு கீழ்ப்படிகின்றன, ஆனால் முற்றிலும் இல்லை. இவற்றின் சிறந்த எடுத்துக்காட்டுகள் NbN மற்றும் Babi3. இந்த சூப்பர் கண்டக்டர்கள் வலுவான புலம் சூப்பர் கண்டக்டிங் காந்தங்களுக்கு பொருந்தும்.

சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி பொருட்கள்

அவற்றில் சில சூப்பர் கண்டக்ட் செய்யும் இடங்களில் நிறைய பொருட்கள் உள்ளன என்பதை நாங்கள் அறிவோம். பாதரசத்தைத் தவிர்த்து, அசல் சூப்பர் கண்டக்டர்கள் உலோகங்கள், குறைக்கடத்திகள் போன்றவை. ஒவ்வொரு வெவ்வேறு பொருளும் கொஞ்சம் மாறுபட்ட வெப்பநிலையில் ஒரு சூப்பர் கண்டக்டராக மாறும்

இந்த பொருட்களில் பெரும்பாலானவற்றைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் முக்கிய சிக்கல் என்னவென்றால், அவை சில டிகிரி முழுமையான பூஜ்ஜியத்தில் சூப்பர் கண்டக்ட் செய்யும். எதிர்ப்பின் பற்றாக்குறையிலிருந்து நீங்கள் அடையக்கூடிய எந்தவொரு நன்மையும் இதன் பொருள், முதன்மை இடத்திற்குள் அவற்றை குளிர்விப்பதில் நீங்கள் நிச்சயமாக இழக்கிறீர்கள்.

கீழ்நோக்கி உங்கள் வீட்டிற்கு மின்சாரம் பெறும் மின் உற்பத்தி நிலையம், பின்னர் சூப்பர் கண்டக்டிங் கம்பிகள் அற்புதமாக ஒலிக்கும். எனவே அது தீர்ந்துபோன ஆற்றலின் மகத்தான அளவுகளை பாதுகாக்கும். இருப்பினும், பூஜ்ஜியத்தை முடிக்க ஆலைக்குள் பெரிய பாகங்கள் மற்றும் அனைத்து டிரான்ஸ்மிஷன் கம்பிகளையும் குளிர்விக்க விரும்பினால், ஒருவேளை நீங்கள் அதிக சக்தியை வீணாக்குவீர்கள்.

சூப்பர் கண்டக்டரின் பண்புகள்

சூப்பர் கண்டக்டிங் பொருட்கள் தற்போதைய தொழில்நுட்பத்திற்கு அவசியமான சில அற்புதமான பண்புகளைக் காட்டுகின்றன. இந்த பண்புகள் குறித்த ஆராய்ச்சி இன்னும் கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ள பல்வேறு துறைகளில் இந்த பண்புகளை அங்கீகரித்து பயன்படுத்திக் கொண்டிருக்கிறது.

• எல்லையற்ற கடத்துத்திறன் / பூஜ்ஜிய மின்சார எதிர்ப்பு
• மீஸ்னர் விளைவு
• மாற்றம் வெப்பநிலை / சிக்கலான வெப்பநிலை
• ஜோசப்சன் நீரோட்டங்கள்
• சிக்கலான நடப்பு
• தொடர்ச்சியான நீரோட்டங்கள்

எல்லையற்ற கடத்துத்திறன் / பூஜ்ஜிய மின்சார எதிர்ப்பு

சூப்பர் கண்டக்டிங் நிலையில், சூப்பர் கண்டக்டிங் பொருள் பூஜ்ஜிய மின்சார எதிர்ப்பை விளக்குகிறது. பொருள் அதன் இடைநிலை வெப்பநிலையின் கீழ் குளிரூட்டப்படும்போது, ​​அதன் எதிர்ப்பு திடீரென்று பூஜ்ஜியமாகக் குறைக்கப்படும். உதாரணமாக, புதன் 4 கி கீழ் பூஜ்ஜிய எதிர்ப்பைக் காட்டுகிறது.

மீஸ்னர் விளைவு

முக்கியமான வெப்பநிலையின் கீழ் ஒரு சூப்பர் கண்டக்டர் குளிரூட்டப்படும்போது, ​​காந்தப்புலத்தை அதில் செல்ல அனுமதிக்காது. சூப்பர் கண்டக்டர்களில் இந்த நிகழ்வு மீஸ்னர் விளைவு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

மாற்றம் வெப்பநிலை

இந்த வெப்பநிலை சிக்கலான வெப்பநிலை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு சூப்பர் கண்டக்டிங் பொருளின் முக்கியமான வெப்பநிலை நடத்தும் நிலையை இயல்பிலிருந்து சூப்பர் கண்டக்டிங் ஆக மாற்றும் போது.

ஜோசப்சன் கரண்ட்

இரண்டு சூப்பர் கண்டக்டர்கள் இன்சுலேடிங் பொருளில் மெல்லிய-படத்தின் உதவியுடன் பிரிக்கப்பட்டால், அது செப்பு ஜோடியுடன் எலக்ட்ரான்களைக் கண்டுபிடிப்பதற்கு குறைந்த எதிர்ப்பின் சந்தியை உருவாக்குகிறது. இது சந்தியின் ஒரு மேற்பரப்பில் இருந்து மற்ற மேற்பரப்புக்கு சுரங்கப்பாதை செய்யலாம். எனவே கூப்பர் ஜோடிகளின் ஓட்டத்தின் காரணமாக மின்னோட்டம் ஜோசப்சன் கரண்ட் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

சிக்கலான நடப்பு

மின்னோட்டம் ஒரு மூலம் வழங்கப்படும் போது இயக்கி சூப்பர் கண்டக்டிங் என்ற நிபந்தனையின் கீழ், பின்னர் ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்க முடியும். தற்போதைய ஓட்டம் ஒரு குறிப்பிட்ட விகிதத்திற்கு அப்பால் அதிகரித்தால், காந்தப்புலத்தை மேம்படுத்த முடியும், இது நடத்துனரின் முக்கியமான மதிப்புக்கு சமமானதாகும், இது வழக்கமான நிலைக்குத் திரும்புகிறது. தற்போதைய மதிப்பின் ஓட்டம் முக்கியமான மின்னோட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

தொடர்ச்சியான நீரோட்டங்கள்

ஒரு சூப்பர் கண்டக்டர் வளையம் அதன் சிக்கலான வெப்பநிலைக்கு மேலே ஒரு காந்தப்புலத்தில் ஏற்பாடு செய்யப்பட்டிருந்தால், தற்போது சூப்பர் கண்டக்டர் வளையத்தை அதன் முக்கியமான வெப்பநிலையின் கீழ் குளிர்விக்கும். இந்த புலத்தை நாம் அகற்றினால், அதன் சுய தூண்டல் காரணமாக மின்னோட்டத்தின் ஓட்டம் வளையத்திற்குள் தூண்டப்படலாம். லென்ஸ் சட்டத்திலிருந்து, தூண்டப்பட்ட மின்னோட்டம் வளையத்தின் வழியாக பாயும் ஃப்ளக்ஸ் மாற்றத்தை எதிர்க்கிறது. மோதிரம் ஒரு சூப்பர் கண்டக்டிங் நிலையில் வைக்கப்படும் போது, ​​மின்னோட்டத்தின் ஓட்டத்தைத் தொடர மின்னோட்டத்தின் ஓட்டம் தூண்டப்படும். இந்த மின்னோட்டம் ஒரு காந்தப் பாய்ச்சலை உருவாக்குகிறது, இது நிலையான வளையம் முழுவதும் பாய்கிறது.

குறைக்கடத்தி மற்றும் சூப்பர் கண்டக்டர் இடையே வேறுபாடு

குறைக்கடத்தி மற்றும் சூப்பர் கண்டக்டருக்கு இடையிலான வேறுபாடு கீழே விவாதிக்கப்படுகிறது.

சூப்பர் கண்டக்டரின் பயன்பாடுகள்

சூப்பர் கண்டக்டர்களின் பயன்பாடுகளில் பின்வருவன அடங்கும்.

• இவை ஜெனரேட்டர்கள், துகள் முடுக்கிகள், போக்குவரத்து, மின்சார மோட்டார்கள் , கம்ப்யூட்டிங், மருத்துவம், சக்தி பரிமாற்றம் , முதலியன.
• எம்.ஆர்.ஐ ஸ்கேனர்களில் சக்திவாய்ந்த மின்காந்தங்களை உருவாக்க சூப்பர் கண்டக்டர்கள் முக்கியமாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எனவே இவை பிரிக்கப் பயன்படுகின்றன. காந்த மற்றும் காந்தமற்ற பொருட்களைப் பிரிக்கவும் அவற்றைப் பயன்படுத்தலாம்
• இந்த கடத்தி நீண்ட தூரத்திற்கு சக்தியை கடத்த பயன்படுகிறது
• நினைவகம் அல்லது சேமிப்பக கூறுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

1). சூப்பர் கண்டக்டர்கள் ஏன் குளிராக இருக்க வேண்டும்?

ஆற்றல் பரிமாற்றம் பொருளை வெப்பமாக்கும். எனவே குறைக்கடத்தியை குளிர்விப்பதன் மூலம், எலக்ட்ரான்களை தோராயமாக தட்டுவதற்கு ஒரு சிறிய அளவு ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.

2). தங்கம் ஒரு சூப்பர் கண்டக்டரா?

அறை வெப்பநிலையில் சிறந்த நடத்துனர்கள் தங்கம், தாமிரம் மற்றும் வெள்ளி ஆகியவை சூப்பர் கண்டக்டிங்காக மாறாது.

3). அறை வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டர் சாத்தியமா?

அறை வெப்பநிலையில் ஒரு சூப்பர் கண்டக்டர் காண்பிக்கும் திறன் கொண்டது சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி 77 டிகிரி பாரன்ஹீட் வெப்பநிலையில்

4). சூப்பர் கண்டக்டர்களில் ஏன் எதிர்ப்பு இல்லை?

ஒரு சூப்பர் கண்டக்டரில், தி மின் எதிர்ப்பு அணுக்களின் அதிர்வுகள் மற்றும் குறைபாடுகள் காரணமாக எதிர்பாராத விதமாக பூஜ்ஜியத்திற்கு குறைகிறது, எலக்ட்ரான்கள் அதன் வழியாக பயணிக்கும்போது பொருளுக்குள் எதிர்ப்பை ஏற்படுத்த வேண்டும்

5). ஒரு சூப்பர் கண்டக்டர் ஏன் சரியான டயமக்னெட்?

சூப்பர் கண்டக்டிங் பொருள் ஒரு காந்தப்புலத்திற்குள் வைக்கப்படும்போது, ​​அது அதன் உடலில் இருந்து காந்தப் பாய்ச்சலை வெளியேற்றுகிறது. சிக்கலான வெப்பநிலையின் கீழ் குளிரூட்டப்படும்போது, ​​அது சிறந்த காந்தத்தன்மையைக் காட்டுகிறது.

எனவே, இது சூப்பர் கண்டக்டரின் கண்ணோட்டத்தைப் பற்றியது. ஒரு சூப்பர் கண்டக்டர் மின்சாரத்தை நடத்த முடியும், இல்லையெனில் எலக்ட்ரான்களை ஒரு அணுவிலிருந்து இன்னொரு அணுவுக்கு எதிர்ப்பின்றி மாற்ற முடியும். இங்கே உங்களுக்கான கேள்வி, ஒரு சூப்பர் கண்டக்டரின் எடுத்துக்காட்டுகள் யாவை?
.