Luận Văn Hiện tượng siêu dẫn và những ứng dụng trong khoa học đời sống

Mục lục 1
Lời mở đầu 3
Lý do chọn đề tài .4
I. Hiện tượng siêu dẫn 7
I.1. Khái niệm hiện tượng siêu dẫn .7
I.2. Điện trở không 7
I.3. Nhiệt độ tới hạn và độ rộng chuyển pha .8
II. Các vật liệu siêu dẫn .9
II.1. Vài nét về lịch sử phát hiện các chất siêu dẫn 9
Bảng thống kê một số vật liệu siêu dẫn 12
II.2. Tính chất từ .13
II.2.1. Tính nghịch từ của vật dẫn lí tưởng 13
II.2.2. Vật siêu dẫn không lý tưởng .14
II.2.3. Hiệu ứng Meissner 15
II.2.4. Từ trường tới hạn 18
II.2.5. Dòng tới hạn 18
II.2.6. Mối liên hệ giữa từ trường tới hạn và dòng tới hạn 21
II.2.7. Phân loại các chất siêu dẫn theo tính chất từ 24
II.3. Tính chất nhiệt 25
II.3.1. Sự lan truyền nhiệt trong chất siêu dẫn .25
II.3.2. Nhiệt dung của chất siêu dẫn 27
II.3.3. Độ dẫn nhiệt của chất siêu dẫn .28
II.3.4. Hiệu ứng đồng vị .30
II.3.5. Các hiệu ứng nhiệt điện 30
II.3.6. Các tính chất khác .31
II.4. Phân biệt giữa vật liệu siêu dẫn và vật dẫn điện hoàn hảo .31
III. Các lý thuyết liên quan về siêu dẫn 32
III.1. Entropi của trạng thái siêu dẫn và trạng thái thường 32
III.2. Sự xâm nhập của từ trường vào chất siêu dẫn .32
III.3. Lý thuyết Ginzburg - Landau .33
III.3.1. Phương trình Ginzburg – landau .33
III.3.2. Độ dài kết hợp .35
III.4. Lý thuyết BCS 35
III.4.1. Lý thuyết BCS .35
III.4.2. Cặp Cooper 36
IV. Chất siêu dẫn nhiệt độ cao .37
IV.1. Sơ lược về lịch sử phát hiện các chất siêu dẫn nhiệt độ cao .37
IV.2. Lý thuyết liên quan đến siêu dẫn nhiệt độ cao .40
IV.3. Một số loại siêu dẫn nhiệt độ cao điển hình .41
IV.3.1. Vài nét về oxit siêu dẫn .41
IV.3.2. Một số loại siêu dẫn nhiệt độ cao điển hình chứa Cu và Oxy .42
IV.3.3. Chất siêu dẫn MgB2 44
IV.4. Tính chất khác .45
V. Các ứng dụng của vật liệu siêu dẫn 46
V.1. Tàu chạy trên đệm từ. .46
V.2. Máy chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI) 48
V.3. Máy gia tốc hạt bằng chất siêu dẫn nhiệt độ cao .50
V.4. Truyền tải năng lượng ( Electric Power Tranmission) .50
V.5. Nam châm siêu dẫn trong lò phản ứng nhiệt hạch .51
V.6. Khả năng giữ được trạng thái plasma: 52
V.7. Bom E: 52
V.8. Siêu máy tính: .53
V.9. Ăngten mini ( Miniature Antennas) 53
V.10. Công tắc quang học: 54
V.11. Bình tích trữ năng lượng từ siêu dẫn ( Superconducting Manetic Energy
Storage - SMES) .54
V.12. Các bệ phóng điện từ ( Electrmagetic Launchers): 54
V.13. Tách chiết từ: 55
V.14. Hệ thống từ thủy động lực ( Magnetohydro Dynamic System, MHD) 55
V.15. Máy lạnh từ: 56
V.16. Biến thế siêu dẫn .56
V.17. Máy phát điện siêu dẫn .56
V.18. Động cơ siêu dẫn 57
V.19. Thiết bị máy phát – Động cơ siêu dẫn kết hợp 57
V.20. Tàu thủy siêu dẫn 57
V.21. Thiết bị dò sóng milimet .58
V.22. Bộ biến đổi analog/digital(A/D convertor) .58
V.23. Màn chắn từ và thiết bị dẫn sóng 58
V.24. Thiết bị sử lý tín hiệu 59
V.25. Ôtô điện 59
V.26. Cảm biến đo từ thông ba chiều .59
V.27. Thiết bị Synchrotrons .59
V.28. Lò phản ứng nhiệt hạch từ 60
VI. Một số phát hiện mới về hiện tượng siêu dẫn 60
VI.1. Chất siêu dẫn trong răng người 60
VI.2. Chất siêu dẫn 1.5 .61
VI.3. Hành xử theo cả hai kiểu 62
VI.4. Hỗn hợp tương tác 62
VI.5. Silicon siêu dẫn ở nhiệt độ phòng .63
VI.6. Vật liệu nano mới mang đồng thời tính siêu dẫn và tính sắt từ 64
Lời kết .68
Tài liệu tham khảo .69