La structure des supraconducteurs

Un supraconducteur a la capacité de conduire l’électricité sans résistance électrique lorsqu’il est refroidi à sa température critique proche du zéro absolu. Résistance se réfère à l’aptitude d’une substance pour résister au passage d’un courant électrique . La résistivité des conducteurs métalliques diminue à mesure que la température baisse, mais la présence d’impuretés dans la structure de la limite de métaux qui diminuent de réseau moléculaire . Un courant électrique qui circule dans un fil supraconducteur sans obstructions peut se déplacer indéfiniment , ne nécessitant aucune source d’alimentation. Réseau cristallin Structure

électrons en mouvement forment un courant électrique , mais la résistance à l’écoulement électrique dans un des résultats de conducteurs à une augmentation de la chaleur . Deux facteurs causant opposition à l’écoulement de l’électricité comprennent les impuretés qui entravent le flux d’électrons en provoquant des collisions , et les vibrations résultant de l’ augmentation de chauffage qui causent les atomes se déplacent autour du réseau de réseau et entrent en collision avec les électrons en mouvement.
< P > Lorsque les matériaux supraconducteurs à refroidir leurs températures critiques , ils ont des caractéristiques supraconductrices sous la forme de structures en treillis cristallins constitués de motifs récurrents de base . Ces structures ont une stabilité accrue , car la liaison électronique permet un écoulement libre du courant .

Selon le BCS ( Bardeen Cooper Schreiffer ) Théorie , les températures extrêmement froides ralentissent vibrations moléculaires au point où les électrons se déplaçant forment des paires qui voyager à travers la structure en réseau , la création de parcours vacants. Paires d’électrons suivants le long du chemin ne sont pas obstrués , et ce courant peuvent continuer coule indéfiniment.
Type 1

Cette catégorie supraconducteur comprend les métaux qui présentent une certaine conductivité à température ambiante mais nécessiter des températures de surfusion pour ralentir les vibrations moléculaires suffisamment pour faciliter l’écoulement d’électrons sans entrave . Leur structure est composée de treillis métalliques purs , et leurs températures critiques s’approcher du zéro absolu ( -459,67 degrés Fahrenheit ) . Aluminium, le plomb , le mercure , l’étain, le titane, le tungstène et le zinc sont supraconducteurs de type 1 .

Type 2

Ces semi-conducteurs sont appelés supraconducteurs durs parce que leur transition d’un état normal à un état supraconducteur est progressif . Les chercheurs ont élaboré ces conducteurs synthétiques dans les laboratoires . Leurs structures en treillis sont généralement à base de métal , comprenant le vanadium, le niobium , le technétium , composés métalliques et alliages. Leurs températures critiques nécessaires sont plus élevés , allant de -459,67 degrés à environ -211,27 degrés Fahrenheit . Dans cette gamme de températures critiques , les scientifiques trouvent des applications plus pratiques pour une utilisation scientifique et commerciale .
Céramique et supraconducteurs organiques

matériaux céramiques fonctionnent généralement comme des isolants , mais haute – supraconducteurs de température sont des matériaux céramiques avec des couches de cuivre – oxyde espacées de façon intermittente avec des couches contenant du baryum et d’autres matériaux , en formant la structure de réseau typique de supraconducteurs . La température critique de -234,67 degrés Fahrenheit donne céramiques supraconductrices l’ avantage de pouvoir fonctionner avec un refroidissement à l’azote liquide . Les chercheurs ont constaté un problème avec la céramique , en ce qu’ils sont difficiles à mouler dans des formes utiles . Cela a retardé la recherche indéfiniment.

Conducteurs organiques sont des matériaux composés de grandes molécules organiques contenant une moyenne de 20 atomes . Cette catégorie de supraconducteurs moléculaires comprend des sels moléculaires , des polymères et des systèmes de carbone pur dans des formations treillis .