ابررسانا در مقابل هادی عالی
ابررساناها و هادی های کامل دو اصطلاح پرکاربرد در الکترونیک هستند. این دو پدیده معمولاً به عنوان یکی اشتباه درک می شوند. این مقاله سعی خواهد کرد با ارائه شباهت ها و تفاوت های بین یک ابررسانا و هادی کامل، سوء تفاهم را برطرف کند.
هادی عالی چیست؟
رسانایی یک ماده مستقیماً با مقاومت ماده در ارتباط است. مقاومت یک ویژگی اساسی در زمینه برق و الکترونیک است. مقاومت در یک تعریف کیفی به ما می گوید که جریان الکتریکی چقدر سخت است.در مفهوم کمی، مقاومت بین دو نقطه را می توان به عنوان اختلاف ولتاژی که برای گرفتن جریان واحد در دو نقطه تعریف شده لازم است، تعریف کرد. مقاومت الکتریکی معکوس هدایت الکتریکی است. مقاومت یک جسم به عنوان نسبت ولتاژ بین جسم به جریان عبوری از آن تعریف می شود. مقاومت در یک رسانا به مقدار الکترون های آزاد در محیط بستگی دارد. مقاومت یک نیمه هادی بیشتر به تعداد اتم های دوپینگ مورد استفاده (غلظت ناخالصی) بستگی دارد. مقاومتی که یک سیستم در برابر جریان متناوب نشان می دهد با مقاومت در برابر جریان مستقیم متفاوت است. بنابراین، اصطلاح امپدانس به منظور آسان کردن محاسبات مقاومت AC معرفی شده است. قانون اهم تنها تأثیرگذارترین قانون در هنگام بحث مقاومت موضوع است. بیان می کند که برای یک دمای معین، نسبت ولتاژ دو نقطه به جریان عبوری از آن نقاط ثابت است. این ثابت به عنوان مقاومت بین آن دو نقطه شناخته می شود.مقاومت در اهم اندازه گیری می شود. هادی کامل ماده ای است که در هر شرایطی مقاومت آن صفر باشد. یک هادی کامل برای حفظ رسانایی کامل به هیچ عامل خارجی نیاز ندارد. رسانایی کامل یک موقعیت مفهومی است که گاهی اوقات برای سهولت در محاسبات و طراحی هایی که مقاومت مقاومتی ناچیز است استفاده می شود.
ابررسانا چیست؟
ابررسانایی توسط هایک کامرلینگ اونس در سال 1911 کشف شد. این پدیده ای است که وقتی ماده در دمای مشخصه خاصی قرار دارد، مقاومت دقیقاً صفر دارد. ابررسانایی فقط در مواد خاصی قابل مشاهده است. از نظر تئوری، اگر ماده فوق رسانا باشد، میدان مغناطیسی نمی تواند در داخل ماده وجود داشته باشد. این را می توان با اثر مایسنر مشاهده کرد، که عبارت است از بیرون راندن کامل خطوط میدان مغناطیسی از داخل ماده در حین انتقال مواد به حالت ابررسانا. ابررسانایی یک پدیده مکانیکی کوانتومی است و برای توضیح وضعیت ابررسانا، دانش مکانیک کوانتومی مورد نیاز است.دمای آستانه یک ابررسانا به عنوان دمای بحرانی شناخته می شود. هنگامی که دمای مواد کاهش می یابد از دمای بحرانی عبور می کند، مقاومت ماده به طور ناگهانی به صفر می رسد. دمای بحرانی ابررساناها معمولاً زیر 10 کلوین است. ابررساناهای درجه حرارت بالا، که اخیراً کشف شده‌اند، می‌توانند دمای بحرانی تا 130 کلوین یا بیشتر داشته باشند.
تفاوت بین ابررسانا و هادی کامل چیست؟
• ابررسانایی پدیده ای است که در زندگی واقعی رخ می دهد، در حالی که رسانایی کامل فرضی است که برای آسان کردن محاسبات ایجاد شده است.
• رساناهای عالی می توانند هر دمایی داشته باشند، اما ابررساناها فقط زیر دمای بحرانی ماده وجود دارند.
