1693

Ответ на пост «НАЙДЕН ГРААЛЬ ФИЗИКИ - ГОРЯЧАЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ?»3

Вот видео с высокотемпературным сверхпроводником YBCO (оксид иттрия-бария-меди).

Сам сверхпроводник - черный керамический диск на дне пенопластовой коробки. В пенопласт заливается жидкий азот (температура 78 К) для охлаждения керамики. В этом видео я вылил азот, и, пока керамика не нагреется выше 93К, она остается сверхпроводящей.

Обычно со сверхпроводниками демонстрируют эффект Мейснера - вытеснение магнитного поля из сверхпроводника. В этом случае сверхпроводник парит над магнитом. В видео ниже я положил YBCO внутрь алюминиевого "корпуса" в виде летающей тарелки:

Возможно, вы обратили внимание, что "дорога" сделана из трёх рядов магнитов - центральный ряд лежит другим полюсом кверху. Это сделано, чтобы в магнитном поле была "яма", в которой и дрежится летающая тарелка. Именно поэтому она не соскальзывает в сторону и "следует" за "дорогой".

Теперь вернемся к первому видео: сверхпроводник парит над магнитом, но если я его переворачиваю, то он висит под ним и не падает. Весь секрет в захвате магнитного потока. Если материал переходит в сверхпроводящее состояние во внешнем магнитном поле, то он не вытесняет весь магнитный поток из своего объема, а "замораживает" его. Т.е. становится постоянным магнитом.

Итого:

  1. Если охладить сверхпроводник без внешнего магнитного поля, то он будет парить над магнитом ( и стараться с него соскочить, если форма поля позволит) - прямо как в видео №2: я положил щипцами летающую тарелку в термос с жидким азотом, а потом достал ее и поставил на магниты.

  2. Если охладить сверхпроводник во внешнем магнитном поле, то он захватит весь или часть магнитного потока и станет постоянным магнитом. В первом видео я положил коробку с керамикой на магниты и налил в нее жтдкий азот, чтобы охладить сверхпроводник во внемшнем магнитном поле.

P.S. Я специально не разводил тут про сверхпроводники первого и второго рода и тому подобные тонкости. Специалисты могут блеснуть своими знаниями в комментариях. Часть моих постов можно найти тут.

9
Автор поста оценил этот комментарий

А  что объясните дилетантам, почему "высокотемпературном"-то, если вы его охлаждаете? 

раскрыть ветку (1)
37
строю ускорители
Автор поста оценил этот комментарий
Исторически так сложилось.
Изначально сверхпроводимость была открыта у чистых металлов (ртути), позже - у простых сплавов. У всех этих соединений критическая температура ниже 20 К. Физики вели поиск материалов с более высокой критической температурой и изначально определили границу для термина "высокотемпературный" в 30 К. Позже, когда уже наоткрывали много сверхпроводников, границу сдвинули до 77 К - температуры кипения жидкого азота. Практически это очень большая разница - охладиться ниже 77 К непросто, а до 77 К и выше - просто залить жидким азотом.
Поэтгму сегодня высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) те, у которых критическая температура выше 77 К.
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Ну вот так, тяжело писать в удобоваримых единицах или я должен статью с калькулятором и гуглом читать? У нас вроде всё в Цельсиях. Не всё тут физики, а статья интересная.

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
21
строю ускорители
Автор поста оценил этот комментарий

Вы отлично справилась с поставленной задачей!

Просто в криогенике в цельсиях не пишут - очень неудобно. Особенно учитывая, что обычно мы меряем что-нибудь при 1,5 или 1,8 или 2,17 К. В градусах Цельсия это всё писать смысла не имеет.
С другой стороны, обычному обывателю температура в -195 С тоже ничего не сважет. Очень холодно, а насколько - непонятно. И не ясно, насколько -210 С холоднее, чем -195 С.

показать ответы
10
Автор поста оценил этот комментарий

На Алике, азоне и в пятерочке нет. Подскажите куда идти, ведро на готове!  На работе компрессоры до жидкого состояния азот не прессуют =(

раскрыть ветку (1)
16
строю ускорители
Автор поста оценил этот комментарий
Мне с доставляют обычно
Иллюстрация к комментарию
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
Баянище
раскрыть ветку (1)
14
строю ускорители
Автор поста оценил этот комментарий
да, уже 90 лет, как баян
показать ответы
97
Автор поста оценил этот комментарий

Ну вот и где мне теперь в одиннадцать часов ночи искать жидкий азот?

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
14
строю ускорители
Автор поста оценил этот комментарий

Места нужно знать! Обычно YBCO сложнее достать. Хотя самому сварить его несложно.

показать ответы
4
Автор поста оценил этот комментарий

Сегодн же только было -- нашли металлический сплав при 123с и атм.давл. сверхпроводник

раскрыть ветку (1)
13
строю ускорители
Автор поста оценил этот комментарий
там еще не факт, очень мутная публикация
1
Автор поста оценил этот комментарий

А какие токи он выдерживает? Сверхпроводимость не означает бесконечно любой ток в проводнике - есть некий порог при привышение которого любой* сверхпроводник теряет сверхпроводимость. Конечно такие дикие токи надо ещё сгенерировать, но всёже.

раскрыть ветку (1)
9
строю ускорители
Автор поста оценил этот комментарий
У любого сверхпроводника три критических параметра: температура, плотность тока и напряженность магнитного поля.
Причем все три параметра связаны: чем ниже будет температура, тем большей может быть плотность тока. Для YBCO критическая плотность тока сильно зависит от способа получения и составляет порядка мегаампера на квадратный сантиметр.
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Ну и у нас -50. Разлейте цистерну, посмотрим сколько она охладит кубометров до такой температуры. Но выглядит очень круто!

раскрыть ветку (1)
8
строю ускорители
Автор поста оценил этот комментарий
-50 - это немного не -195
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Уютные у вас места работы. А я вот на севере прожил 17 лет и нам не надо было холод завозить цистернами.

раскрыть ветку (1)
5
строю ускорители
Автор поста оценил этот комментарий

В цистерне немного похолоднее

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Тоесть ещё вагон и тележка задач по оптимизации кристалла? Ух, надеюсь получится улучшить его характеристики.

раскрыть ветку (1)
5
строю ускорители
Автор поста оценил этот комментарий
это не кристалл, в этом и проблема - керамика со всеми вытекающими проблемами. Я занимаюсь металлическими сверхпроводниками.
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
На втором видео это же вечный двигатель получается? Она же бесконечно так может ездить?
раскрыть ветку (1)
1
строю ускорители
Автор поста оценил этот комментарий
нет
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Есть ли у вас представление о том, как это работает на квантовом уровне? ЭМП по сути представляет собой поток фотонов. Каким образом происходит захват этого потока? Вообще, если бы написали в абстракциях, как работают магниты с точки зрения квантовой механики, цены бы вам не было. Ну хотя бы общие представления

раскрыть ветку (1)
0
строю ускорители
Автор поста оценил этот комментарий
уравнения Максвелла - наше всё. Внешнее магнитное поле создает в сверхпроводнике замкнутый ток, который создает "ответное" магнитное поле для компенсации внешнего. Захваченный магнитный поток - это по сути кольцевые токи в сверхпроаоднике.
0
Автор поста оценил этот комментарий
А если поместить всю эту установку в помещение/на другую планету с температурой -196 С?
раскрыть ветку (1)
строю ускорители
Автор поста оценил этот комментарий
Законы термодинамики никто не отменял, вечный двигатель все равно не получится

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества