Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012...
Transcript of Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012...
![Page 1: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/1.jpg)
Lublin, 21 wrze snia 2012 r.
Nadprzewodniki: wła sciwo sci i zastosowania
Tadeusz Doma nski
Instytut Fizyki
Uniwersytet M. Curie-Skłodowskiej
![Page 2: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/2.jpg)
Lublin, 21 wrze snia 2012 r.
Nadprzewodniki: wła sciwo sci i zastosowania
Tadeusz Doma nski
Instytut Fizyki
Uniwersytet M. Curie-Skłodowskiej
http://kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures
![Page 3: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/3.jpg)
Plan wykładu :
![Page 4: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/4.jpg)
Plan wykładu :
⇒ Odkrycie nadprzewodnictwa
![Page 5: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/5.jpg)
Plan wykładu :
⇒ Odkrycie nadprzewodnictwa
⇒ Własciwo sci nadprzewodników
![Page 6: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/6.jpg)
Plan wykładu :
⇒ Odkrycie nadprzewodnictwa
⇒ Własciwo sci nadprzewodników
⇒ Istota zjawiska nadprzewodnictwa
![Page 7: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/7.jpg)
Plan wykładu :
⇒ Odkrycie nadprzewodnictwa
⇒ Własciwo sci nadprzewodników
⇒ Istota zjawiska nadprzewodnictwa
⇒ Sto lat odkry c
![Page 8: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/8.jpg)
Plan wykładu :
⇒ Odkrycie nadprzewodnictwa
⇒ Własciwo sci nadprzewodników
⇒ Istota zjawiska nadprzewodnictwa
⇒ Sto lat odkry c
⇒ Zastosowania
![Page 9: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/9.jpg)
Plan wykładu :
⇒ Odkrycie nadprzewodnictwa
⇒ Własciwo sci nadprzewodników
⇒ Istota zjawiska nadprzewodnictwa
⇒ Sto lat odkry c
⇒ Zastosowania
⋆ Pokaz
![Page 10: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/10.jpg)
1. Odkrycie nadprzewodnictwa
![Page 11: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/11.jpg)
Osobliwo sci niskich temperatur – sprzeczne oczekiwania
Dzieki opracowaniu metod skraplania gazów (tlenu, azotu i helu) n a
pocza tku XX wieku udało sie uzyska c temperatury rze du - 270 oC.
![Page 12: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/12.jpg)
Osobliwo sci niskich temperatur – sprzeczne oczekiwania
Dzieki opracowaniu metod skraplania gazów (tlenu, azotu i helu) n a
pocza tku XX wieku udało sie uzyska c temperatury rze du - 270 oC.
![Page 13: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/13.jpg)
Osobliwo sci niskich temperatur – sprzeczne oczekiwania
Dzieki opracowaniu metod skraplania gazów (tlenu, azotu i helu) n a
pocza tku XX wieku udało sie uzyska c temperatury rze du - 270 oC.
Oczekiwania dotycza ce wła sciwo sci oporu były skrajnie sprzeczne.
![Page 14: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/14.jpg)
Osobliwo sci niskich temperatur – sprzeczne oczekiwania
Dzieki opracowaniu metod skraplania gazów (tlenu, azotu i helu) n a
pocza tku XX wieku udało sie uzyska c temperatury rze du - 270 oC.
Weryfikacja do swiadczalna okazała sie jeszcze bardziej zaskakuja ca.
![Page 15: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/15.jpg)
Odkrycie nadprzewodnictwa – 25 pazdziernika 1911 r.
Pierwszym (przypadkowo) odkrytym nadprzewodnikiem była r tec Hg.
Jej temperatura krytyczna wynosi Tc = 4,2 K, czyli Tc ≃ -269 oC.
![Page 16: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/16.jpg)
Odkrycie nadprzewodnictwa – 25 pazdziernika 1911 r.
Pierwszym (przypadkowo) odkrytym nadprzewodnikiem była r tec Hg.
Jej temperatura krytyczna wynosi Tc = 4,2 K, czyli Tc ≃ -269 oC.
![Page 17: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/17.jpg)
Odkrycie nadprzewodnictwa – 25 pazdziernika 1911 r.
Pierwszym (przypadkowo) odkrytym nadprzewodnikiem była r tec Hg.
Jej temperatura krytyczna wynosi Tc = 4,2 K, czyli Tc ≃ -269 oC.
Heike Kamerlingh Onnes
(Lejda, Holandia)
![Page 18: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/18.jpg)
2. Własciwo sci nadprzewodników
![Page 19: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/19.jpg)
Nadprzewodniki – podstawowe cechy
![Page 20: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/20.jpg)
Nadprzewodniki – podstawowe cechy
⋆ Idealne przewodnictwo
/ pradu stałego /
![Page 21: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/21.jpg)
Nadprzewodniki – podstawowe cechy
⋆ Idealne przewodnictwo
/ pradu stałego /
![Page 22: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/22.jpg)
Nadprzewodniki – podstawowe cechy
⋆ Idealne przewodnictwo
/ pradu stałego /
Zwykłe przewodniki:
prawo Ohma R = ρ l
S
gdzie ρ ≡ 1/σ
oraz σ = ne2τ
m
τ(T ) – czas relaksacji
![Page 23: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/23.jpg)
Nadprzewodniki – podstawowe cechy
⋆ Idealne przewodnictwo
/ pradu stałego /
Przewodnictwo
/ pradu zmiennego /
0
σN
1 2 3 4 5
Re
σ(ω
)
ωτ
wyrazenie Drude
σ(ω) = ne2τ
m
1
1−iωτ
spełnia regułe f-sum∫
∞
−∞Re σ(ω) = π ne
2
m
![Page 24: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/24.jpg)
Nadprzewodniki – podstawowe cechy
⋆ Idealne przewodnictwo
/ pradu stałego /
Przewodnictwo
/ pradu zmiennego /
Reguła f-sum∫
∞
−∞Re σ(ω) = π ne
2
m
jest tez spełniona
ponizej Tc, gdzie
n = nn + ns ns – koncentracja elektronów nadciekłych
![Page 25: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/25.jpg)
Nadprzewodniki – podstawowe wła sciwo sci (c.d.)
![Page 26: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/26.jpg)
Nadprzewodniki – podstawowe wła sciwo sci (c.d.)
⋆ Idealny diamagnetyzm Meissner i Ochsenfeld (1933 r.)
/całkowite ekranowanie pola magnetycznego/
T > Tc T < Tc
![Page 27: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/27.jpg)
Nadprzewodniki – podstawowe wła sciwo sci (c.d.)
⋆ Idealny diamagnetyzm Meissner i Ochsenfeld (1933 r.)
/całkowite ekranowanie pola magnetycznego/
T > Tc T < Tc
x
B(x) = B0 e−x/λ
Równanie Londonów:
~j = −nse2
m~A
gdziense2
m≡
1
µ0λ2
![Page 28: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/28.jpg)
Nadprzewodniki – podstawowe wła sciwo sci (c.d.)
⋆ Idealny diamagnetyzm Meissner i Ochsenfeld (1933 r.)
/całkowite ekranowanie pola magnetycznego/
T > Tc T < Tc
x
B(x) = B0 e−x/λ
Równanie Londonów:
~j = −nse2
m~A
gdziense2
m≡
1
µ0λ2 Heinz & Fritz London (1935 r.)
![Page 29: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/29.jpg)
3. Istota zjawiska nadprzewodnictwa
![Page 30: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/30.jpg)
Zagadka nadprzewodnictwa – problemy z wyja snieniem
Przez prawie 50 lat nikt nie potrafił wyja sni c mechanizmu zjawiska nadprzewodnictwa,
pomimo iz zajmowali sie tym najwybitniejsi naukowcy XX wieku:
„No one is smart enough to explain it” R. Feynman
![Page 31: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/31.jpg)
Zagadka nadprzewodnictwa – pomocne fakty
Kluczowe znaczenie dla zrozumienia problemu nadprzewodnictwa
miały dwa nastepuja ce fakty:
![Page 32: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/32.jpg)
Zagadka nadprzewodnictwa – pomocne fakty
Kluczowe znaczenie dla zrozumienia problemu nadprzewodnictwa
miały dwa nastepuja ce fakty:
⇒ odkrycie efektu izotopowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1950 r.)
Tc ∝
(
1
M
)α
![Page 33: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/33.jpg)
Zagadka nadprzewodnictwa – pomocne fakty
Kluczowe znaczenie dla zrozumienia problemu nadprzewodnictwa
miały dwa nastepuja ce fakty:
⇒ odkrycie efektu izotopowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1950 r.)
Tc ∝
(
1
M
)α
⇒ teoretyczna praca H. Fröhlicha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1950 r.)
![Page 34: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/34.jpg)
Zagadka nadprzewodnictwa – pomocne fakty
Kluczowe znaczenie dla zrozumienia problemu nadprzewodnictwa
miały dwa nastepuja ce fakty:
⇒ odkrycie efektu izotopowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1950 r.)
Tc ∝
(
1
M
)α
⇒ teoretyczna praca H. Fröhlicha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1950 r.)
Wskutek sprzezenia do drga n sieci krystalicznej elektrony doznaja
efektywnego przyciagania, dzie
ki czemu ła
cza sie w pary Coopera.
![Page 35: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/35.jpg)
Mikroskopowa teoria – 1957 r.
![Page 36: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/36.jpg)
Mikroskopowa teoria – 1957 r.
Za opracowanie mikroskopowej teorii nadprzewodnictwa
(czyli tzw. teorie BCS) przyznano Nagrode Nobla w 1972 r.
![Page 37: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/37.jpg)
Nadprzewodnictwo klasyczne – istota zjawiska
![Page 38: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/38.jpg)
Nadprzewodnictwo klasyczne – istota zjawiska
Elektrony z otoczenia powierzchni Fermiego:
![Page 39: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/39.jpg)
Nadprzewodnictwo klasyczne – istota zjawiska
Elektrony z otoczenia powierzchni Fermiego:
⇒ łacza sie w pary Coopera
![Page 40: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/40.jpg)
Nadprzewodnictwo klasyczne – istota zjawiska
Elektrony z otoczenia powierzchni Fermiego:
⇒ łacza sie w pary Coopera
⇒ i w kolektywny sposób reaguja
na zewne trzne pola
![Page 41: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/41.jpg)
Nadprzewodnictwo klasyczne – istota zjawiska
Elektrony z otoczenia powierzchni Fermiego:
⇒ łacza sie w pary Coopera
⇒ i w kolektywny sposób reaguja
na zewne trzne pola
⇒ (jak gigantyczny super-atom ∼ 1023 identycznych obiektów !)
![Page 42: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/42.jpg)
Nadprzewodnictwo klasyczne – istota zjawiska
Elektrony z otoczenia powierzchni Fermiego:
⇒ łacza sie w pary Coopera
⇒ i w kolektywny sposób reaguja
na zewne trzne pola
⇒ (jak gigantyczny super-atom ∼ 1023 identycznych obiektów !)
Kondensat Bosego-Einsteina par Coopera jest odpowiedzialny za:
![Page 43: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/43.jpg)
Nadprzewodnictwo klasyczne – istota zjawiska
Elektrony z otoczenia powierzchni Fermiego:
⇒ łacza sie w pary Coopera
⇒ i w kolektywny sposób reaguja
na zewne trzne pola
⇒ (jak gigantyczny super-atom ∼ 1023 identycznych obiektów !)
Kondensat Bosego-Einsteina par Coopera jest odpowiedzialny za:
⇒ doskonałe przewodnictwo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ruch bez rozpraszania
![Page 44: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/44.jpg)
Nadprzewodnictwo klasyczne – istota zjawiska
Elektrony z otoczenia powierzchni Fermiego:
⇒ łacza sie w pary Coopera
⇒ i w kolektywny sposób reaguja
na zewne trzne pola
⇒ (jak gigantyczny super-atom ∼ 1023 identycznych obiektów !)
Kondensat Bosego-Einsteina par Coopera jest odpowiedzialny za:
⇒ doskonałe przewodnictwo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ruch bez rozpraszania
⇒ idealny diamagnetyzm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . czyli efekt Meissnera
![Page 45: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/45.jpg)
Nadprzewodnictwo klasyczne – istota zjawiska
Elektrony z otoczenia powierzchni Fermiego:
⇒ łacza sie w pary Coopera
⇒ i w kolektywny sposób reaguja
na zewne trzne pola
⇒ (jak gigantyczny super-atom ∼ 1023 identycznych obiektów !)
Kondensat Bosego-Einsteina par Coopera jest odpowiedzialny za:
⇒ doskonałe przewodnictwo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ruch bez rozpraszania
⇒ idealny diamagnetyzm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . czyli efekt Meissnera
⇒ inne zjawiska kolektywne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . efekt Josephsona itp.
![Page 46: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/46.jpg)
Zródła parowania – egzotyczne nadprzewodniki
![Page 47: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/47.jpg)
Zródła parowania – egzotyczne nadprzewodniki
Do powstawania par elektronowych oraz nadprzewodnictwa pr owadzi c moga
![Page 48: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/48.jpg)
Zródła parowania – egzotyczne nadprzewodniki
Do powstawania par elektronowych oraz nadprzewodnictwa pr owadzi c moga
1. fonony / nadprzewodniki klasyczne, MgB2 /
![Page 49: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/49.jpg)
Zródła parowania – egzotyczne nadprzewodniki
Do powstawania par elektronowych oraz nadprzewodnictwa pr owadzi c moga
1. fonony / nadprzewodniki klasyczne, MgB2 /
2. magnony / tzw. ciezkie fermiony /
![Page 50: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/50.jpg)
Zródła parowania – egzotyczne nadprzewodniki
Do powstawania par elektronowych oraz nadprzewodnictwa pr owadzi c moga
1. fonony / nadprzewodniki klasyczne, MgB2 /
2. magnony / tzw. ciezkie fermiony /
3. oddziaływanie kulombowskie / nadprzewodniki wysokotemperaturowe /
![Page 51: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/51.jpg)
Zródła parowania – egzotyczne nadprzewodniki
Do powstawania par elektronowych oraz nadprzewodnictwa pr owadzi c moga
1. fonony / nadprzewodniki klasyczne, MgB2 /
2. magnony / tzw. ciezkie fermiony /
3. oddziaływanie kulombowskie / nadprzewodniki wysokotemperaturowe /
4. rezonanse Feshbacha / ultrazimne gazy atomowe /
![Page 52: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/52.jpg)
Zródła parowania – egzotyczne nadprzewodniki
Do powstawania par elektronowych oraz nadprzewodnictwa pr owadzi c moga
1. fonony / nadprzewodniki klasyczne, MgB2 /
2. magnony / tzw. ciezkie fermiony /
3. oddziaływanie kulombowskie / nadprzewodniki wysokotemperaturowe /
4. rezonanse Feshbacha / ultrazimne gazy atomowe /
5. inne / plazma gluonowo-kwarkowa, nadciekłe gwiazdy neutronowe, ... /
![Page 53: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/53.jpg)
4. Sto lat odkrywania
![Page 54: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/54.jpg)
Nadprzewodniki konwencjonalne – historia odkry c
![Page 55: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/55.jpg)
Nadprzewodniki konwencjonalne – historia odkry c
Nadprzewodnictwo (fononowe) odkryto w szeregu róznych pi erwiastków oraz stopów.
Oto wybrane przykłady:
![Page 56: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/56.jpg)
Nadprzewodniki konwencjonalne – historia odkry c
Nadprzewodnictwo (fononowe) odkryto w szeregu róznych pi erwiastków oraz stopów.
Oto wybrane przykłady:
1900 1920 1940 1960 1980 20000
20
40
60
80
rok
Tc(
K)
ciekly N2
ciekly H2
Hg
Pb Nb NbN V3Si
Nb3Sn
Nb−Al−Ge
Nb3Ge
![Page 57: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/57.jpg)
Nadprzewodniki konwencjonalne – historia odkry c
Nadprzewodnictwo (fononowe) odkryto w szeregu róznych pi erwiastków oraz stopów.
Oto wybrane przykłady:
1900 1920 1940 1960 1980 20000
20
40
60
80
rok
Tc(
K)
ciekly N2
ciekly H2
Hg
Pb Nb NbN V3Si
Nb3Sn
Nb−Al−Ge
Nb3Ge
PdHx (T. Skoskiewicz, 1972 r.)�
![Page 58: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/58.jpg)
Nadprzewodniki wysokotemperaturowe – nowa epoka odkry c
![Page 59: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/59.jpg)
Nadprzewodniki wysokotemperaturowe – nowa epoka odkry c
Alex Müller, Georg Bednorz
/ IBM Rüschlikon, Szwajcaria /
W 1986 r. odkryto, ze materiał ceramiczny La2−xSrxCuO4 (który dla x=0 jest izolatorem
typu Motta) staje sie nadprzewodnikiem w zakresie domieszkowania 0,05 < x < 0,25.
Maksymalna temperatura krytyczna tego materiału wynosi Tc=36 K.
![Page 60: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/60.jpg)
Odkrycie to zapocza tkowało burzliwy okres historii rozwoju nadprzewodnictwa .
1900 1920 1940 1960 1980 20000
20
40
60
80
100
120
140
160
180
rok
Tc(
K)
ciekly N2
ciekly H2
HgPb Nb
NbN V3Si
Nb3Sn
Nb−Al−Ge
Nb3Ge
La2−δSrδCuO4
YBa2Cu3O7−δ
Bi2Ba2Ca2Cu3O10
Tl2Ba2Ca2Cu3O10
HgBa2Ca2Cu3O8+δ
*HgBa2Ca2Cu3O8+δ
![Page 61: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/61.jpg)
Nadprzewodniki – historia odkry c (c.d.)
![Page 62: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/62.jpg)
Nadprzewodniki – historia odkry c (c.d.)
W kolejnych latach odkryto równiez wiele egzotycznych nad przewodników, takich jak:
![Page 63: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/63.jpg)
Nadprzewodniki – historia odkry c (c.d.)
W kolejnych latach odkryto równiez wiele egzotycznych nad przewodników, takich jak:
„przeoczony” nadprzewodnik
![Page 64: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/64.jpg)
Nadprzewodniki – historia odkry c (c.d.)
W kolejnych latach odkryto równiez wiele egzotycznych nad przewodników, takich jak:
„przeoczony” nadprzewodnik
MgB2
Tc=39 K
![Page 65: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/65.jpg)
Nadprzewodniki – historia odkry c (c.d.)
W kolejnych latach odkryto równiez wiele egzotycznych nad przewodników, takich jak:
„przeoczony” nadprzewodnik
MgB2
Tc=39 K
/ J. Nagamatsu et al, Nature 410, 63 (2001). /
![Page 66: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/66.jpg)
Nadprzewodniki – historia odkry c (c.d.)
Pod ci snieniem 1 GPa ferromagnetyk UGe 2 staje sie nadprzewodzacy !
UGe2
/ S.S. Saxena et al, Nature 406, 587 (2000) /
![Page 67: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/67.jpg)
Nadprzewodniki – historia odkry c (c.d.)
Pod ci snieniem 1 GPa ferromagnetyk UGe 2 staje sie nadprzewodzacy !
UGe2
/ S.S. Saxena et al, Nature 406, 587 (2000) /
Zwykle magnetyzm rywalizuje ze stanem nadprzewodza cym.
![Page 68: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/68.jpg)
Nadprzewodniki – historia odkry c (c.d.)
Diament domieszkowany borem (synteza pod ci snieniem
100 tys. atmosfer) staje sie nadprzewodnikiem w Tc =4 K.
![Page 69: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/69.jpg)
Nadprzewodniki – historia odkry c (c.d.)
Diament domieszkowany borem (synteza pod ci snieniem
100 tys. atmosfer) staje sie nadprzewodnikiem w Tc =4 K.
/ E.A. Ekimov et al, Nature 428, 542 (2004) /
Najtwardszy nadprzewodnik
![Page 70: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/70.jpg)
Nadprzewodniki – historia odkry c (c.d.)
![Page 71: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/71.jpg)
Nadprzewodniki – historia odkry c (c.d.)
Nawet materiał promieniotwórczy PuCoGa5, który
jest wykorzystywany w broni nuklearnej, staje sie nadprzewodnikiem w temperaturze Tc =2, 3 K.
J.L. Sarrao et al, Nature 420, 297 (2002).
![Page 72: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/72.jpg)
Nadprzewodniki – historia odkry c
![Page 73: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/73.jpg)
Nadprzewodniki – historia odkry c
![Page 74: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/74.jpg)
Nadprzewodniki – historia odkry cod „epoki kamienia” do „epoki zelaza”
![Page 75: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/75.jpg)
5. Zastosowania nadprzewodników
![Page 76: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/76.jpg)
1. Linie przesyłowe – pradu stałego/zmiennego
![Page 77: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/77.jpg)
1. Linie przesyłowe – pradu stałego/zmiennego
Long Island Power Authority (AmSC, Stany Zjednoczone)
![Page 78: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/78.jpg)
1. Linie przesyłowe – pradu stałego/zmiennego
Long Island Power Authority (AmSC, Stany Zjednoczone)
Od kwietnia 2008 r. trójfazowa linia wysokiego napie cia zaopatruje
w pra d energetyczny około 300 000 udbiorców indywidualnych.
![Page 79: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/79.jpg)
1. Linie przesyłowe – pradu stałego/zmiennego
Long Island Power Authority (AmSC, Stany Zjednoczone)
Kable wykonano z nadprzewodnika Y-Ba-Cu-O, które sa w miedzianej
osłonie zanurzone w ciekłym azocie (izoluja c od otoczenia).
![Page 80: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/80.jpg)
1. Linie przesyłowe – pradu stałego/zmiennego
Long Island Power Authority (AmSC, Stany Zjednoczone)
Moc pokazanej linii przesyłowej jest porównywalna z moca konwencjonalnej trakcji energetycznej sfotografowanej o bok.
![Page 81: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/81.jpg)
2. Bezpieczniki/ograniczniki – pradu stałego/zmiennego
Produkt firmy Nexan SuperConductors (Niemcy)
![Page 82: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/82.jpg)
2. Bezpieczniki/ograniczniki – pradu stałego/zmiennego
Produkt firmy Nexan SuperConductors (Niemcy)
Nadprzewodnikowe bezpieczniki umozliwiaja wyła czenie pradu pod-
czas zwarcia i po 1/60 sekundy automatyczne odblokowanie sie ci.
![Page 83: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/83.jpg)
2. Bezpieczniki/ograniczniki – pradu stałego/zmiennego
Produkt firmy Nexan SuperConductors (Niemcy)
Taki rodzaj ograniczników działa juz w miejscowo sci Vattenfall, gdzie
zabezpiecza od przepie c elektrownie oparta na weglu brunatnym .
![Page 84: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/84.jpg)
3. Silniki – do napedu samochodów
![Page 85: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/85.jpg)
3. Silniki – do napedu samochodów
W 2008 r. przedstawiono prototyp samochodu (wersja Toyoty C rown)
który zasilany jest silnikiem elektrycznym o mocy 365 kW.
Sumitomo Electric (Japonia)
![Page 86: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/86.jpg)
3. Silniki – do napedu samochodów
W 2008 r. przedstawiono prototyp samochodu (wersja Toyoty C rown)
który zasilany jest silnikiem elektrycznym o mocy 365 kW.
Sumitomo Electric (Japonia)
Zwoje silnika wykonano z nadprzewodnika wysokotemperatur owego
które sa na stałe zanurzone w ciekłym azocie (temp. ponizej - 200 oC).
![Page 87: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/87.jpg)
3. Silniki – do napedu statków
![Page 88: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/88.jpg)
3. Silniki – do napedu statków
Naped statków pasazerskich oraz wojskowych be dzie zasta piony silnikami
elektrycznymi wykonanymi z nadprzewodników wysokotemper aturowych.
American Superconductor Corporation (USA)
![Page 89: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/89.jpg)
3. Silniki – do napedu statków
Naped statków pasazerskich oraz wojskowych be dzie zasta piony silnikami
elektrycznymi wykonanymi z nadprzewodników wysokotemper aturowych.
American Superconductor Corporation (USA)
Takie silniki sa 3-krotnie mniejsze od konwecjonalnych oraz lzejsze i cich sze.
Na obrazku jest pokazany szkic silnika o mocy 36 megawatów (4 9 tys KM).
![Page 90: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/90.jpg)
4. Magnesy – pola stałego
W akceleratorze LHC w CERN wykorzystano magnesy nadprzewod nikowe
![Page 91: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/91.jpg)
4. Magnesy – pola stałego
W akceleratorze LHC w CERN wykorzystano magnesy nadprzewod nikowe
![Page 92: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/92.jpg)
4. Magnesy – pola stałego
W akceleratorze LHC w CERN wykorzystano magnesy nadprzewod nikowe
Elementy nadprzewodza ce zostały wykonane ze stopu NbTi.
![Page 93: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/93.jpg)
5. Medycyna – obrazowanie rezonansem magnetycznym (MRI)
Zasade działania rezonansu magnetycznego opracowano juz dawno t emu.
Dopiero jednak od 1977 roku udało sie uzyska c metody obróbki danych
(skanowania) dzie ki zastosowaniu komputerów.
Na swiecie jest uzytkowanych ponad 20 tys. tego rodzaju urza dzen
Najwazniejsza czescia urzadzenia jest magnes, który uzyskuje sie wskutek
przepływu pra du przez zwoje nadprzewodza ce. Dzieki temu mozna łatwo
sterowa c nate zeniem pola i uzyskiwa c odpowiedni przestrzenny rozkład.
![Page 94: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/94.jpg)
5. Medycyna – magnetoencefalografia (MEG)
Zasade działania rezonansu magnetycznego opracowano juz dawno t emu.
Dopiero jednak od 1977 roku udało sie uzyska c metody obróbki danych
(skanowania) dzie ki zastosowaniu komputerów.
Najnowsze urzadzenia technologii
biomagnetycznej skonstruowane sa w oparciu o zastosowanie SQUID-ów
(interferencji pra dów Josephsona).
Urzadzenia te sa tak dokładne, ze
wyczuwaja pola magnetyczne miliard
razy słabsze od pola potrzebnego do
poruszenia igły w kompasie. Ta
nieinwazyjna metoda nie wymaga
bezpo sredniego kontaktu z pacjentem.
![Page 95: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/95.jpg)
5. Medycyna – magnetokardiografia (MCG)
Zasade działania rezonansu magnetycznego opracowano juz dawno t emu.
Dopiero jednak od 1977 roku udało sie uzyska c metody obróbki danych
(skanowania) dzie ki zastosowaniu komputerów.
Bardzo czułe interferometry SQUID słuza równiez do sledzenia pradów
elektrycznych, steruja cych praca mie sni serca. Ta nieinwazyjna metoda
ma duza przewage nad tradycyjnymi sposobami EKG.
![Page 96: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/96.jpg)
6. Gradiometria – pomiary pól grawitacyjnych
Interferometry SQUID sa tez po srednio
wykorzystywane w gradiometrach
grawitacyjnych. Bardzo precyzyjne
zyroskopy z wbudowanymi
interferometrami SQUID stosowano w
próbach pomiarów efektów zwia zanych
z zakrzywieniem przestrzenno-
czasowym w poblizu Ziemi.
W badaniach kosmologicznych
dotyczacych tzw. ciemnej materii oraz
ciemnej energii (95 % Wszech swiata)
równiez uzywane sa ultraprecyzyjne
detektory podła czone do cewek
z wbudowanymi SQUID-ami.
![Page 97: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/97.jpg)
7. Lewitujace pocia
gi MAGLEV = Magnetically Lev itated Vehicle
![Page 98: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/98.jpg)
7. Lewitujace pocia
gi MAGLEV = Magnetically Lev itated Vehicle
Japonia
Pierwsza testowa linie lewitujacych pocia gów firmy Yamanashi otwarto w 1996 roku.
Efekt lewitacji został uzyskany Dzie ki wytworzeniu pola magnetycznego w zwojach
nadprzewodnikowych.
![Page 99: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/99.jpg)
7. Lewitujace pocia
gi MAGLEV = Magnetically Lev itated Vehicle
W 2003 roku pocia g Maglev złozony z 3 wagonów osiagna ł rekordowa predko sc:
581 km/h
![Page 100: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/100.jpg)
7. Lewitujace pocia
gi MAGLEV = Magnetically Lev itated Vehicle
Szanghaj, Chiny
Regularna linia MAGLEV (30 km) obsługuje obecnie pasazeró w podrózuja cych
z Szanghaju do lotniska Pudong – jest to wspólna inwestycja ni emiecko-chi nska.
![Page 101: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/101.jpg)
7. Lewitujace pocia
gi MAGLEV = Magnetically Lev itated Vehicle
Szanghaj (Chiny)
Cennik przejazdów: 6 $ – bilet normalny
12 $ – pierwsza klasa
![Page 102: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/102.jpg)
8. Antygrawitacja zastosowania w terapii
![Page 103: Lublin, 21 wrzesnia 2012 r.´kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures/festiwal.pdfLublin, 21 wrzesnia 2012 r.´ Nadprzewodniki: własciwo´ sci i zastosowania´ Tadeusz Domanski´ Instytut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022043008/5f98e7dd8917ed3a9534892d/html5/thumbnails/103.jpg)
8. Antygrawitacja zastosowania w terapii