Süperiletken : popülaritesini hiç kaybetmemiş çalışma alanlarından biri süperiletkenlik

1900’lü yılların başından beri popülaritesini hiç kaybetmemiş çalışma alanlarından biri de süperiletkenliktir. Danimarkalı fizikçi K. Onnes, 1908 yılında, mutlak sıfırın birkaç derece üstündeki sıcaklıklarda civanın elektriksel direncini ölçerken 4,2 °K de direncin aniden sıfıra gittiğini gözledi.

Daha sonra, bu mükemmel iletkenliğe keskin geçişin, başka metal ve alaşımlarda da olduğu bulundu ve bu olguya süperiletkenlik adı verildi.Bir metal, özelliklerine  bağlı olarak değişen ve geçiş sıcaklığı adı verilen belli bir sıcaklıkta süperiletken hale gelir. Elektrik akımı, yani elektronların akışı, iletken kablolar yardımıyla sağlanır. Fakat bu metal kabloların elektriksel dirençleri vardır ve akımın telden akması sırasında bu direnç nedeniyle enerjilerinin bir kısmı atık ısıya dönüşür.


Süperiletken malzemelerde ise neredeyse hiç elektriksel direnç yoktur. Dolayısıyla elektrik akımı bir süperiletkenden hiç enerji kaybına uğramadan akabilir. Bu da elektriğin kaynağından kullanılacağı yere taşınırken oluşan her türlü kaybın ortadan kalkması anlamına gelmektedir.

Süperiletkenleri tanımlarken yalnızca sıfır elektriksel dirence sahip olduklarını söylemek yetmez. Süperiletkenler aynı zamanda mükemmel diamagnetik özellikler gösteren maddelerdir. Yani bu süperiletken maddelerin manyetik alanı tamamen itecekleri anlamına gelir. Süperiletkenlerin bu özellikleri ilerleyen teknoloji yardımıyla günümüzde de bir çok  kullanım alanı bulmuştur.

Image

 

Örneğin hızlı trenler, kullanılan süperiletken mıknatıslar yardımıyla raylara temas etmeden hareket ettirilebilir ve sürtünmeden kaynaklı enerji ve hız kaybı oldukça azalır. Günümüzde Güney Kore, Japonya gibi bu teknolojiye sahip ülkeler ulaşım aracı olarak hızlı trenlere oldukça fazla rağbet göstermekte.
Süperiletkenlikte temel amaç geçiş sıcaklığı Tc yi yukarıya çekmektir. Ulaşılması güç olan sıcaklıklar yerine oda sıcaklığına yakın değerlerde süper iletim durumuna geçebilen kullanım alanı geniş malzemeler elde etmek için malzeme bilimciler, aralıksız olarak çalışmalarını sürdürmektedir. Bu nedenle Süperiletken sistemlere farklı elementler ilave edilmekte veya daha değişik kompozisyonlar hazırlanmaktadır.

Süperiletkenlik olgusunun kuramsal olarak açıklanması ise yüzyılımızın ortalarında John Bardeen, Leon Cooper ve John Schrieffer isimli üç Amerikalı fizikçi tarafından yapıldı ve bu çalışmaları onlara Nobel Ödülü kazandırdı…

Image

Kaynak:Nehir Özdemir 

Bu yazı Uncategorised kategorisine gönderilmiş. Kalıcı bağlantıyı yer imlerinize ekleyin.

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir