"Süper İletken Malzemeler"

Sıfır direnç,sıfır kayıp...

İşte süper iletken malzemeler...Bir maddenin düşük sıcaklıklarda, enerji iletkenliğinde direcinin sıfır olması veya sıfıra yakın olması durumuna sahip maddeye süper iletken malzeme denir.Bu teoriyi ilk olarak 1911 yılında Hollandalı fizikçi Heike Komerlingh Onnes yaptığı çalışmalar sonucu Helyum elementini sıvı hale dönüştürmeyi başarmasıyla bu konu tartışılmaya başlanmıştır.

Heike Kamerlingh Onnes( 21 Şubat 1926)

Helyum elementinin direncini sıfır olarak gözlemleyerek Helyumun süper iletkenlik özellik gösterdiğini bulmuştur.

Süper iletkenlik; maddenin kuantum halidir ve kritik sıcaklıklarda gerçekleşir.Klasik fizikte her zaman sürtünme ve enerji kaybı vardır ancak süper iletkenlerde yoktur;çünkü kuantum etkisi..

Elektrik elektronların malzeme içerisindeki akışıdır ve bu elektronlar akarken birbirleriyle çarpışırlar.Çarpışmalar sonucunda bir miktar enerji kaybederler ve bu enerji genellikle ısı enerisine dönüşür.Ancak süper iletkenlerin içerisinde çarpışma yoktur,bu yüzden de enerji kaybı da yoktur. Yani elektronlar çok düşük sıcaklık değerlerinde iletken malzemenin içerisinde atomlar ile çarpışmadan hareket edebilme yeteneği kazanır. Bu yüzden serbest yol artar  ve çarpışmanın etkisi ortadan kalkarak ortaya çıkan ısı enerjisi oluşmaz. Yani Cooper çiftleri oluşturarak ısı enerjisini yok etmek mümkün olur.

Ayrıca; süper iletkenler manyetik alanı sevmezler,bu yüzden manyetik alanı da içlerinden atacaklardır.Peki bir süper iletkeni manyetik alanın içerisine atarsak ne olur?Öncelikle manyetik akımlar süper iletkenin içerisinde kalırlar ancak süper iletkenler onların içeride hareket etmelerinden hoşlanmazlar.Bu durumda manyetik alan çizgilerini kilitlerler.Bunlar flukson olarak adlandırılır.Bunu yaparak aslında süper iletkenler kendilerini de kilitlemiş olurlar.İşte bu kuantum kilitlenmesidir.

Bir süper iletken mıknatısın üzerine konulduğu zaman havada asılı kalır.Yani havada asılı kalması aslında kuantum kilitlenmesidir. Normal iletkenlerden farklı olarak mıknatısın etkisiyle süper iletkende oluşan akım içe nüfus edeceğine manyetik alanın yansıması gibi davranır ve mıknatısı iter. Meissner Etkisi mıknatısı askıda tutabilir. Meissner etkisi ;süper İletken bir malzemenin mıknatısları geri itmesidir.