АСҚЫН ӨТКІЗГІШТЕР

асқын өткізгіштер

Температураны төмендеткен кезде металл өткізгіштің меншікті кедергісі азаяды, әсіресе бұл құбылыс төмен (абсолют нөлге, яғни -ге жақын) температура кезінде байқалады. Мұндай құбылысты, яғни материалдың шексіз жоғары меншікті өткізгішті болуын -асқын өткізгіштік, салқындатқан кезде материалдың асқын өткізгіштік күйге өтетін температурасын -асқын өткізгіштікке өту температурасы, ал асқын өткізгіш күйге өтетін материалды асқын өткізгіш деп атайды.

Қазіргі уақытта 35 - тен аса асқын өткізгіш металдар және мыңнан аса асқын өткізгіш қорытпалар анықталған, сонымен бірге алтын, күміс, плавтина, мыс сияқты металдардың асқын өткізгіш күйге өтпейтіндігі белгілі.

Сынаптың температурасын Т = 4, 15 К-ге төмендеткен кезде бұл құбылысты алғаш рет (1911) голланд физигі Х. Каммерлинг-Оннес байқаған.

Асқын өткізгіштің ішкі магнит индукциясы (В) 0-ге тең болады, яғни сыртқы магнит өрісі асқын өткізгіш ішіне өте алмайды. Бұл құбылыс Мейснер эффектісі деп аталады.

Дж. Бардин, Л. Купер, Дж. Шриффер асқын өткізгіштіктің микроскопиялық теориясын жасады. Бұл теорияның негізіне спиндерінің таңбасы қарама-қарсы электрондар жұбы (Купер жұбы) алынған. Мұндай жұптың заряды 2 l-ге (мұндағы l - электрон заряды), спинінің мәні нөлге тең болады, әрі ол Бозе-Эйнштейн статистикасына бағынады. Асқын өткізгіштік құбылысы байқалатын металдарда жұптар бозе-конденсация құбылысына ұшырайды. Сондықтан купер жұптарының асқын аққыштық қасиеті болады. Сонымен Асқын өткізгіштік электрондық сұйықтықтың асқын аққыштығы болып табылады.

Қазіргі таңда асқын өткізгіштер зарядталған электромагниттік жылдамдатқыштарда, МГД () генераторларда, термоядролық қондырғыларда қолданады. Жаңа кластағы жоғары температуралық асқын өткізгішті материалдар жаңа техникаға, ауыл шаруашылығының салалырының дамуына өз септігін тигізеді.

Асқын өткізгіштерді мына салаларда қолдануға болады: салмағы және сыртқы қабілеті аз электр машиналарды және трансформаторларды, үлкен қуатты ұзын электр жеткізу желілерді, асқын жылдамдығы бар темір жол тасымалдаудың магнит ілмекшелері бар вагондарды құрауға.

Егер бөлме температурасына жақын температурада асқын өткізгіш болатын материалдар жасап шығарудың сәті түссе, онда техникалық маңызды проблема-энергияны өткізгіш бойымен шығынсыз жеткізу шешілген болар еді. Қазіргі уақытта физиктер осы проблеманы шешу мақсатында жұмыс істеуде. Асқын өткізгіштікті кванттық теорияның негізінде ғана түсіндіруге болады. Ол түсіндірмені кейін 1957 жылы американ ғалымдары Дж. Бардин, Л. Купер, Дж. Шриффер және совет ғалымы академик Н. Н. Боголюбов берді.