Süperiletkenlik

Bazı element ve alaşımlar, kritik sıcaklık seviyenin altına düştüğü zaman veya belirli bir sıcaklık değerine kadar soğutulduğu zaman elektrik direnci sıfırlanır ve bu tür maddelere süperiletken denir.

Süperilekenlik özelliğini 1911'de Heike Kamerlingh Onnes tarafından keşfedilmiştir. Onnes, helyum gazını sıvılaştırmayı başardıktan sonra civa ve sıvı haldeki helyumu kullanarak elektrik direnci üzerinde deneyler yaptı. Elektrik direncinin sıcaklığını -269 ℃'ye kadar soğuttuğunda direncin değeri sıfır olmuştur. Daha sonra niyobyum nitrat, kalay, kurşun gibi bir çok maddenin süperiletken olduğunu bulmuştur. Onnes, yaptığı çalışmalar soncucunda 1913'deki Nobel Fizik Ödülüne layık görülmüştür.

Günümüzde sıvı helyum gazı yerine genellikle sıvı azot kullanılır.

Bir iletkenin süperiletken olması için öncelikle düşük sıcakta olmalı ve manyetik alanda Süperiletkenlik kuantum mekaniği ile açıklanabilen bir olgudur, klasik mekanik ile açıklanamaz.

Bakır, gümüş, altın vb. metallerin iletkenlik direnci sıcaklık düştükçe azalır. Ancak en düşük sıcaklığa(mutlak sıfır noktası) ulaşıldığında iletkenlerin direnç değeri sıfır olmaz. Yani bu durum iletkenlerin tamamen saf olmadığı sürece süperiletken olamayacağını gösterir.  

Süperiletken maddelerin bazı özellikleri
1) Süperiletken özelliği gösteren maddelere uygulanan akım hiçbir dirençle karşılaşmadığı sürece o akım uygulanan alanda sonsuza dek dolaşabilir. Fakat maddedeki sıcaklık, kritik sıcaklığı geçmediği sürece devam edebilir.

2) Süperiletken maddeler manyetik alanı kabul etmezler. Yani örnek olarak; süperiletken madde ile bir mıknatısı birbirine yaklaştırdığımızda, mıknatıs eş kutupla karşılaşmış gibi birbirlerini iterler ve bu hadiseye Meissner Etkisi olarak adlandırılır.

Bu etkinin sebebi süperiletken madde ile mıknatıs birbirine yaklaştırıldığında, süperiletken madde de mıknatıs akımlar oluşturur ve bu akımlar dışta ki manyetik alana eşit fakat zıt yönde manyetik alan oluşturur. 

Bu etki bazı teknolojik uygulamalar için süperiletken maddeyi kullanılabilir hale getirir. 

Süperiletkenlerin uygulama alanları

• Maglev rüzgar türbinleri

• Manyetik güç depolama

• Parçacık hızlandırıcılar

• Maglev trenler (Manyetik kuvvetlerin etkisiyle rayın birkaç cm üstünde hareket eden yüksek hızdaki trenler diyebiliriz.)

---

!!! Şimdi dilerseniz incelemiş olduğumuz süperiletkenlik konusuyla ilgili bir deney izleyelim...

---

Yararlanılan kaynaklar:

• www.bilgiustam.com

• bilimgenc.tubitak.gov.tr

• tr.wikipedia.org

Share on Google Plus

About FERHAT ÖZEL

This is a short description in the author block about the author. You edit it by entering text in the "Biographical Info" field in the user admin panel.