برچسب: تحقیق ابر رسانا

فيزيك حالت جامد به زمينه گسترده‌اي از ويژگيهاي مختلف مواد مي‌پردازد. مواد، بنابر خاصيت الكتريكي يا مغناطيسي كه خود بروز مي‌دهند در يكي از گروههاي سراميكها، نارساناها، نيمرساناها، رساناها، ابر رساناها، و يا مواد مغناطيسي قرار مي‌گيرند. با وجودي كه كتابهاي نوشته شده با عنوان عام فيزيك حالت جامد و يا با عنوانهاي اختصاصي مثل فيزيك نيمرساناها، فيزيك ابر رساناها، فيزيك مواد مغناطيسي، و غيره بسيار زيادند ولي متاسفانه كتابهايي كه در زمينه فيزيك حالت جامد يا هر يك از زير شاخه هاي آن به فارسي برگردانده شده‌اند بسيار كم و حتي به تعداد انگشتان دست هم نمي رسد.70 سال از كشف ابر رسانايي مي‌گذرد ولي تنها در خلال دو دهه گذشته بوده است كه ابررساناها از اجسام مرموز مورد استفاده فيزيكدانها دز آزمايشهايشان به موادي با اهميت كاربردي تغيير ماهيت داده اند. فن آوريهاي تازه اي ظهور كردند كه در آنها از مواد ابر رساناها براي توسعه قطعات الكترونيك با حساسيت و دقت بالا از قبيل تابش سنج ها، تشديد كننده هاي بسامد بالا، مخلوط برخوردار مي‌شوند. اكنون برنامه هاي پژوهشي با هدف توسعه قطعات منطقي و حافظه براي رايانه ها بر پايه ابر رساناها در حال اجراست.

به خاطر اين توسعه ها، تعداد قابل توجهي از متخصصين به طور روزمره با پديده ابر رساناي سرو كار دارند. اكنون دوره هاي آموزشي مناسب در برخي از دانشگاهها و كالجهاي فني ارائه مي‌شود. 

در حال حاضر، چند كتاب كاملا عمومي در زمينه ابر رسانايي در دسترس اند. اين كتابها عبارتند از: كتابهاي نوشته شده توسط آ. سي. رز- اينز و اي. اچ ]1[، اي. آ. لينتون ]2[، ام. تينخام ]3[، پي. جي. دجنز ]4[، و دي. آر. تيلي و جر . تيلي ]5[ هر يك از اين كتابها در نوع خود عالي است. ولي برخي از آنها، مثل ]3و4[ نياز به زمينه خوبي در فيزيك نظري دارند در حالي كه كتابهاي ديگر تصويري كاملا به روز از فيزيك ابر رساناها به دست نمي دهند.

ابررسانا ها ، برخي از فلزها ، آلياژها يا تركيبهاي فلزها هستند كه در دماهاي پايين نزديك به صفر مطلق ،مقاوت الكتريكي و نفوذپذيري مغناطيسي خود را از دست ميدهند و رسانايي الكتريكي آنها بينهايت زياد ميشود ، محدوده دمايي به ماهيت ماده بستگي دارده ، كه از حدود 0.5 تا 18 درجه كلوين است ، خاصيت ابر رسانايي در فلزات قليايي، فلزهاي نجيب و مواد فرو مغناطيس مشاهد نشده است ، بلكه به طور عمده در عنصرهايي كه اتم آنها 3، 5 يا 7 الكترون در لايه ظرفيت خود دارد     و مقاومت الكتريكي آنها در دماي معمولي زياد است بوجود مي آيد.

پديده ابر رسانايي از همان آغاز كشف ، توجه دانشمندان را بخود جلب كرده بود ، اونز اولين كسي بود كه هليم را مايع كرد و نخستين بار خواص ابر رسانايي مواد را در چنين دماهاي پاييني اندازه گرفت   و معلوم داشت كه مقاومت الكتريكي جيوه در دماي 4.2 درجه كلوين به شدت محو ميشود ، در طول 75 سال اخير ، فلزات و آلياژهاي ديگر هم به فهرست ابررسانا ها افزوده شدند . ابر رسانايي در دماهاي بالا هم امكان پذير است ، كوپرات با فرمول شيميايي YBr2 Cu3O6.9 كه در دماي 93 درجه كلوين خواص ابر رسانايي را نشان ميدهد. در سال هاي پاياني دهه 1950 سه فيزيكدان – به نام هاي دكتر جان باردين، دكتر لئون كوپر و دكتر جان شرايفر – سازوكارهاي فيزيكي را كه به ابررسانايي منجر مي شوند، درك كردند. كار آنها به افتخار اين سه دانشمند، تئوری(S.C.B)نام گرفت آنها جايزه نوبل فيزيك در سال 1972 را از آن خود كردند. در اواخر سالهای 1980 ابر رساناها در دماهای بالا نيز کشف شد.ابر رساناهاي دماي پايين امروزه در ساخت آهنرباهاي ويژه طيف سنجهاي رزونانس مغناطيسي هسته ، رزونانس مغناطيسي براي مقاصد تشخيص طبي ، شتاب دهنده ذره ها ، ترنهاي سريع مغناطيسي و انواع ابزارهاي رسانايي الكترونيكي بكار ميرود از ديگر كاربردهاي انها مي توان به دستگاه هاي عكس برداري تشديد مغناطيسي هسته و قطارهاي جديدي كه توسط نيروهاي مغناطيسي در هوا معلق هستند و با سرعت 400 كيلومتر بر ساعت حركت مي كنند، اشاره كرد. . اما براي اينكه ابررساناهاي دماي بالا در كاربردهاي ميدان مغناطيسي در دماي بالا رقابت كنند ، هنوز زمان لازم دارد ، اين بعلت دشواري در توليد انبوه و با كيفيت بالاست . اگر چه در حال حاضر ، بازار ابررساناهاي دماي بالا رونق كمي دارد ، گمان ميرود كه در خلال دو دهه آينده كاربرد آن فراگير و پررونق شود .