FIZYKA NISKICH TEMPERATUR - Historia nadprzewodnictwa

FIZYKA I TECHNIKA NISKICH TEMPERATUR
Nadprzewodnictwo
Historia Nadprzewodnictwa
Heike Kamerlingh Onnes
 W 1908 roku Kamerlingh-Onnes skroplił hel, a w 1911 roku, w
Lejdzie, odkrył nadprzewodnictwo jedno z najbardziej
fascynujących zjawisk XX wieku. Otrzymał Nagrodę Nobla w 1913
roku.
Płynący w nadprzewodniku prąd nie maleje przez wiele lat.
 W 1933 roku Walther Meissner i Robert Ochsenfeld dokonali
odkrycia drugiej niezwykle ważnej własności nadprzewodników zjawiska usuwania z ich wnętrza pola magnetycznego.
Zanik oporu elektrycznego i zjawisko Meissnera to
podstawowe własności nadprzewodników.
B=0 i R=0
 Teoretyczny opis tych zjawisk przedstawili w 1935 roku bracia Fritz
i Heinz Londonowie, uzupełniając elektrodynamikę Maxwella.
 W roku 1950 Witalij Ginzburg (Nagroda Nobla w 2003 roku) i Lew
Landau (Nagroda Nobla w 1962) opublikowali teorię
nadprzewodnictwa opartą na podstawach fenomenologicznej teorii
przejść fazowych (sformułowanej wcześniej przez Landaua).
 1957 rok – Aleksiej Abrikosov (Nagroda Nobla w 2003 roku)
dokonał podziału nadprzewodników na dwa typy: nadprzewodniki I
rodzaju i nadprzewodniki II rodzaju.
 Zaproponowany przez J. Bardeena, L. Coopera i J. R. Schrieffera
w 1957 roku opis nadprzewodnictwa, a zwany od inicjałów jego
twórców teorią BCS. Nagroda Nobla w 1972 roku
John Bardeen, Leon Cooper i John Schrieffer
 W 1961 roku Deaver i Fairbank oraz jednocześnie Doll i Nabauer
doświadczalnie potwierdzili przewidywania F. Londona i wykazali,
że strumień pola magnetycznego, zamrożony wewnątrz
nadprzewodzącego torusa, jest skwantowany. Nadprzewodzący
interferometr kwantowy (SQUID) pozwala na pomiar strumienia
pola magnetycznego.
 Kwantowanie strumienia magnetycznego wykorzystano przez
zjawisko Josephsona. Brian Josephson otrzymał nagrodę Nobla w
1962 roku.
Brian D. Josephson
 Jednym z najważniejszych odkryć w fizyce ostatnich lat to odkrycie
nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego w 1986 roku przez J.
G. Bednorza i K. A. Mullera.
Alex Müller i Georg Bednorz
 Nagrodę Nobla z chemii w 1996 roku przyznano Robertowi
Curlowi, Richardowi Smalleyowi i Haroldowi Kroto, którzy odkryli
nową odmianę węgla (w 1991 roku), tzw. fullereny, które
domieszkowane metalami alkalicznymi wykazują
nadprzewodnictwo. Struktura cząsteczki C60 przypomina piłkę
futbolowa, której powierzchnia składa się z 12 pięcio- i 20
sześciokątów; atomy węgla znajdują się w wierzchołkach
wielokątów.
Na przykład związek K3C60 ma Tc=18K, a Rb3C60 ma Tc=30K.