الموصلات فائقة التوصيل - ما هي الموصلية الفائقة وما هي المواد فائقة التوصيل ؟

الالكترونات في الطريق السريع: تتصرف الالكترونات على المستوى الميكروسكوبي في المواد فائقة الموصلية بطريقة مختلفة جداً عن تلك الموجودة في المعادن العادية، إذ تنتقل أزواج الالكترونات عبر تلك المواد مع بعضها البعض، الأمر الذي يتيح لها التحرك بسهولةٍ من طرفٍ لآخر، مشابهةً بذلك حركة الركاب المتمتعين بأولوية العبورِ لطريقٍ سريع ومزدحم، أما الالكترونات المنفردة فتبقى عالقةً في الزحام. وُجدت العديد من التطبيقات للموصلية الفائقة خارج المختبر، بما في ذلك تقنياتٍ مثل التصوير بالرنين المغناطيسي MRI ، التي تستخدم المواد فائقة الموصلية في توليد حقل مغناطيسي كبير يمنح الأطباء وسيلة غير باضعة ( non-invasive) لتصوير المكوّنات الداخلية لجسم المريض. ساهمت أيضاً المغانط فائقة الموصلية ( superconducting magnets) في جعل اكتشاف بوزون هيغز أمراً ممكناً في سِرن CERN ، وذلك من خلال ثنيِّ وتركيزِ أشعة الجسيمات المتصادمة. الحاجة إلى السرعة: تستخدم قطارات ماجليف MagLev في اليابان الموصلية الفائقة للسير بسرعات هائلة، Credit: Shutterstock تظهر إحدى خواص المواد فائقة الموصلية، التي قد تكون مفيدة ومثيرة للاهتمام، عند وضعها بالقرب من مغناطيسٍ قوي، حيث يعمل حقله المغناطيسي تلقائياً على تحريضِ تياراتٍ كهربائية على سطح الموصل الفائق، فتظهر حقولٌ مغناطيسية معاكسة تنتج عن تلك التيارات، تتسبب برفع الموصل الفائق فوق المغناطيس، ليبقى معلقاً في الهواء جرّاء وجود قوة مغناطيسية غير مرئية.

تعليق مغناطيسي - ويكيبيديا
ما هي الموصلات الفائقة؟ التصنيف والمزيد ▷ ➡️ Postposmo | بعد الولادة

تعليق مغناطيسي - ويكيبيديا

توثيق معلوماتك عبر منصة النفاذ الوطني الموحد - الريادة نيوز
اسماء قطط اناث
ريموت رسيفر gobx
الموصلات فائقة التوصيل
أسماء صحابيات مجاهدات
ازالة بقع الدم من الملابس
الموصلات فائقه التوصيل للكهربيه
ما هي الموصلات الفائقة؟ التصنيف والمزيد ▷ ➡️ Postposmo | بعد الولادة
الامن الصناعي الجبيل

ما هي الموصلات الفائقة؟ التصنيف والمزيد ▷ ➡️ Postposmo | بعد الولادة

ظاهرة التوصيل الفائق اكتشف العالم الهولندي هيك كامرلين أونيس (Onnes. K. H) مع مساعديه ظاهرة الموصلية الفائقة أثناء دراسة بعض مقاومات المعادن في درجات حرارة تصل إلى الصفر، ففي عام 1908 تمكن العالم أونس من تسييل غاز الهيليوم الذي تبلغ درجة غليانه -269 درجة مئوية أي ما يعادل 4. 2 كلفن. وفي عام 1911 اكتشف أونس أن المقاومة الكهربائية للزئبق المتجمد تنخفض إلى الصفر تقريباً. وفي عام 1913 حاز أونِس علي جائزة نوبل في الفيزياء لدراسته خواص المواد عند درجات حرارة منخفضة وتسييله للهليوم. تعريف ظاهرة التوصيل الفائق أو الموصلية الفائقة وهي ظاهرة تحدث في بعض المواد عند تبريدها إلى درجات حرارة منخفضة جداً تقترب من الصفر المطلق (صفر كلفن) حيث تسمح الموصلات الفائقة بمرور الكهرباء خلالها دون أي مقاومة كهربائية تقريباً، وهي ظاهرة غريبة فسلوكها الكهربي من حيث عدم المقاومة للتيار الكهربائي، وسلوكها المغناطيسي هما السمتان البارزتان لها، ما جعل من بعض المواد ذات تطبيقات غير محدودة، ويحدث التوصيل الفائق في الفلزات والسبائك في درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق، ويصبح كل من الرصاص والزئبق والصفيح فائق التوصيل في هذه الدرجة.

ويبدو أن هذا الافتراض تَأَكَّد عندما لُوحظ مباشرة ظهور سطح فيرمي خضع لعملية تكوين أزواج كوبر نموذجية في مجموعة متنوعة من الأنظمة زائدة الإشابة 8 ، 9. ونظرًا إلى أنه في نظرية باردين-كوبر-شريفر تتساوى كثافة المائع الفائق تقريبًا مع مجموع كثافة الإلكترونات، فينبغي أن تكون كبيرة ومستقلة تقريبًا عن كلٍّ من الإشابة، ودرجة الحرارة الحرجة. يقدم بوزوفيتش وزملاؤه أول قياسات موثوق فيها لكثافة المائع الفائق في نظامٍ زائد الإشابة. وقد استغرق الحصول على تلك القياسات وقتًا طويلًا، نظرًا إلى صعوبة تحضير هذه المادة، حيث إن أكاسيد النحاس زائدة الإشابة غير مستقرة كيميائيًّا، ولكنْ في إنجاز مثير للإعجاب في هندسة المواد، تمكَّن الباحثون من تحضير عينات شبه مثالية باستخدام تقنيات متطورة. وعن طريق قياس كثافة المائع الفائق، كدالّة على عملية الإشابة، وجد الباحثون أن هناك عددًا أقل بكثير من الإلكترونات فائقة التوصيل مما هو متوقع، وفقًا لنظرية باردين-كوبر-شريفر (الشكل 1أ)، حيث تبدو غالبية هذه الإلكترونات مفقودة. قَدَّم هؤلاء الباحثون أيضًا قانون قياس بسيط (دعنا نُطْلِق عليه "قانون قياس بوزوفيتش"): تتناسب كثافة المائع الفائق طرديًّا مع درجة الحرارة الحرجة على كامل نطاق الإشابة الزائدة (الشكل 1ب).