A Estrutura de Supercondutores

Um supercondutor tem a capacidade de conduzir eletricidade sem resistência elétrica quando resfriados até sua temperatura crítica , perto do zero absoluto. Resistência refere-se à capacidade de uma substância para resistir à passagem de uma corrente eléctrica . A resistividade dos condutores metálicos diminui à medida que a temperatura diminui , mas a presença de impurezas na estrutura da rede molecular dos limites metálicos que diminuem . Uma corrente elétrica flui através de um fio supercondutor sem obstruções pode mover-se por tempo indeterminado , sem necessidade de fonte de alimentação. Estrutura de estrutura

Os elétrons em movimento formam uma corrente elétrica , mas a resistência ao fluxo elétrico em um condutor resulta em um aumento de calor. Dois fatores que causam a oposição ao fluxo de eletricidade incluem impurezas, que impedem o fluxo de elétrons , fazendo com que as colisões e vibrações decorrentes do aumento do aquecimento que fazem com que os átomos se deslocar ao redor da rede treliça e colidem com os elétrons em movimento.

Quando materiais supercondutores esfriar às suas temperaturas críticas , elas assumem características supercondutoras na forma de estruturas de rede cristalina composta de unidades de base recorrentes. Estas estruturas têm estabilidade aumentada porque a ligação de electrões permite um fluxo livre de corrente .

De acordo com a BCS ( Bardeen Cooper Schreiffer ) Teoria , as temperaturas frias de super abrandar vibrações moleculares até ao ponto em que os electrões se deslocam que formam pares viajar através da estrutura de rede , criando caminhos vagos. Pares de elétrons seguintes ao longo do caminho estão desobstruídas , e essa corrente pode continuar fluindo por tempo indeterminado.
Tipo 1

Esta categoria inclui supercondutor metais que mostram alguns condutividade à temperatura ambiente , mas requerem temperaturas de sobrearrefecimento para retardar as vibrações moleculares suficientemente para facilitar o fluxo de electrões desimpedido . Sua estrutura é composta por treliças de metal puro , e suas temperaturas críticas se aproximam de zero absoluto ( -459,67 graus Fahrenheit ) . Alumínio , chumbo, mercúrio, estanho, titânio , tungstênio e zinco são do tipo 1 supercondutores.
Tipo 2

Estes semicondutores são conhecidos como supercondutores rígidos porque seu de transição a partir de um estado normal para um estado supercondutor é gradual . Os pesquisadores desenvolveram estes condutores sintéticos em laboratórios. As suas estruturas de rede são normalmente à base de metal , incluindo vanádio , tecnécio , de nióbio , de compostos metálicos e de ligas . Suas temperaturas críticas necessárias são mais elevados, variando de -459,67 graus para cerca de -211,27 graus centígrados. Dentro desta gama de temperaturas críticas , os cientistas a encontrar aplicações mais práticas para uso científico e comercial.
Cerâmica e orgânicos Supercondutores

Os materiais cerâmicos geralmente funcionam como isolantes , mas de alta supercondutores de temperatura são os materiais de cerâmica, com as camadas de cobre - óxido de espaçados intermitentemente com camadas contendo bário e outros materiais , que formam a estrutura de rede típica de supercondutores . A temperatura crítica de -234,67 graus Fahrenheit dá cerâmicas supercondutoras a vantagem de que eles podem operar com arrefecimento de azoto líquido . Os investigadores descobriram um problema com cerâmica , em que eles são difíceis de moldar em formatos úteis. O que atrasou a pesquisa por tempo indeterminado.

condutores orgânicos são materiais compostos de moléculas orgânicas grandes contendo uma média de 20 átomos. Esta categoria de supercondutores moleculares inclui sais moleculares , polímeros e sistemas de carbono puro em formações de treliça .