Suprajohteet. 19. syyskuuta Syventävien opintojen seminaari Suprajohteet. Juho Arjoranta

Samankaltaiset tiedostot
Luento 2. SMG-2100 Sähkötekniikka Risto Mikkonen

Passiiviset piirikomponentit. 1 DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

DEE Suprajohtavuus

DEE Suprajohtavuus Harjoitus 1(6): suprajohtavuuden teoriaa Ratkaisuehdotukset. Resistiivisyyden katoaminen

Vyöteoria. σ = neμ. Orbitaalivyöt

Luento 2. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

Vyöteoria. Orbitaalivyöt

Luento 2. 1 DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

1.1 Magneettinen vuorovaikutus

Aineen magneettinen luonne mpötilan vaikutus magnetoitumaan

FYSA220/1 (FYS222/1) HALLIN ILMIÖ

Tarkastaja: Yliassistentti Aki Korpela Julkaistu 5. lokakuuta 2007

Luku 27. Tavoiteet Määrittää magneettikentän aiheuttama voima o varattuun hiukkaseen o virtajohtimeen o virtasilmukkaan

Mittayksikköjärjestelmän fysikaaliset perusteet, osa II b, sähkösuureet. 1. Jännite ja Josephson-ilmiö 4. Sähkösuureiden yksiköt SI-järjestelmässä

Fysiikka 7. Sähkömagnetismi

Nb 3 Sn (niobitina): - LTS-materiaali - suprajohtavat Nb 3 Sn-säikeet upotettuina pronssimatriisiin - keskellä diffuusiosuoja ja stabiloiva kupari

Sähköstatiikka ja magnetismi

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

Virrankuljettajat liikkuvat magneettikentässä ja sähkökentässä suoraan, kun F = F eli qv B = qe. Nyt levyn reunojen välinen jännite

Mittayksikköjärjestelmän fysikaaliset perusteet: sähkösuureet. 1. Jännite ja Josephson-ilmiö. Sähkösuureiden yksiköt SI-järjestelmässä

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

SÄHKÖMAGNETISMI: kevät 2017

Experiment Finnish (Finland) Hyppivät helmet - Faasimuutosten ja epätasapainotilojen mekaaninen malli (10 pistettä)

FY6 - Soveltavat tehtävät

PUOLIJOHTEISTA. Yleistä

Aiheena tänään. Virtasilmukka magneettikentässä Sähkömagneettinen induktio. Vaihtovirtageneraattorin toimintaperiaate Itseinduktio

kipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki.

Mittayksikköjärjestelmän fysikaaliset perusteet, sähkösuureet. Antti Manninen MIKES

1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla

Suprajohtavuuden sovellukset

Jännite, virran voimakkuus ja teho

DEE Suprajohtavuus

Koesuunnitelma. Tuntemattoman kappaleen materiaalin määritys. Kon c3004 Kone ja rakennustekniikan laboratoriotyöt. Janne Mattila.

Harjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi

Jupiterin magnetosfääri. Pasi Pekonen 26. Tammikuuta 2009

KURSSIN TÄRKEIMPIÄ AIHEITA

Teoreettisen fysiikan esittely

Leptonit. - elektroni - myoni - tauhiukkanen - kolme erilaista neutriinoa. - neutriinojen varaus on 0 ja muiden leptonien varaus on -1

1. Mitä tarkoittaa resistanssi? Miten resistanssi lasketaan ja mikä on sen yksikkö?

LÄMPÖTILAN MITTAUS VASTUSANTUREILLA

SÄIEKOON VAIHTELUN VAIKUTUS NBTI-SUPRAJOHTEEN SUORITUSKYKYYN

Elektroniikka. Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist

Fysikaalisten tieteiden esittely puolijohdesuperhiloista

Mallidokumentti - Esiselostus

Suprajohtava generaattorikisko Olkiluodon ydinvoimalaan

Ch4 NMR Spectrometer

SÄHKÖTEKNIIKKA. NTUTAS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri kevät 2015

11. Magnetismi. D = ρ B = 0. O B da = 0. E = B t

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

MIKA LAINE. NbTi-SUPRAJOHTIMEN MUUTOSVYÖHYKKEEN ANALYSOINTI RESISTIIVISYYTTÄ MITTAAMALLA. Diplomityö

TASASUUNTAUS JA PUOLIJOHTEET

SÄHKÖTEKNIIKKA. NBIELS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2015

DEE Aurinkosähkön perusteet

Magneettikenttä. Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän

Elektroniikka. Mitä sähkö on. Käsitteistöä

Atomien rakenteesta. Tapio Hansson

Avaruussää ja Auringon aktiivisuusjakso: Aurinko oikuttelee

SÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä:

a P en.pdf KOKEET;

Turun yliopiston laatujärjestelmän mukaisesti tämän julkaisun alkuperäisyys on tarkastettu

Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen

RATKAISUT: 19. Magneettikenttä

ERKKI HÄRÖ RESISTIIVISEN SUPRAJOHDE-SUPRAJOHDE-LIITOKSEN NUMEERINEN MALLINTAMINEN

Transistori. Vesi sisään. Jäähdytyslevy. Vesi ulos

Potentiaali ja sähkökenttä: pistevaraus. kun asetetaan V( ) = 0

DEE Sähkötekniikan perusteet

SMG-4150 Uusiutuvien energiamuotojen työkurssi. 5 op

Magnetismi Mitä tiedämme magnetismista?

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA

Coulombin laki. Sähkökentän E voimakkuus E = F q

Multivibraattorit. Bistabiili multivibraattori:

Supergrid. vetytalouden voimansiirtoverkko. Superverkossa liikkuisivat vety ja sähkö

SMG-4450 Aurinkosähkö

TASAVIRTAPIIRI - VASTAUSLOMAKE

DEE Uusiutuvien energiamuotojen työkurssi. 5 op

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Sähköoppi. Sähköiset ja magneettiset vuorovaikutukset sekä sähkö energiansiirtokeinona.

Materiaaliryhmien taksonomia

DEE Aurinkosähkön perusteet

Mikä on Vaihtoehtoisten Sähköenergiateknologioiden ammattiaineen idea?

Jakso 8. Ampèren laki. B-kentän kenttäviivojen piirtäminen

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit

KYSYMYS: Lai*akaa varaukset järjestykseen, posi9ivisesta nega9ivisempaan.

Van der Polin yhtälö

Materiaalifysiikkaa antimaterialla. Filip Tuomisto Teknillisen fysiikan laitos Aalto-yliopisto

Mitä ledi on ja mitkä ovat sen edut ja haitat?

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Magneettikentät. Haarto & Karhunen.

SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013

Perusvuorovaikutukset. Tapio Hansson

Yleistä sähkömagnetismista SÄHKÖMAGNETISMI KÄSITEKARTTANA: Varaus. Coulombin voima Gaussin laki. Dipoli. Sähkökenttä. Poissonin yhtälö.

Fysiikka 9. luokan kurssi

DEE Uusiutuvien energiamuotojen työkurssi. 5 op

FERROMAGNEETTISET MATERIAALIT

Kiinteiden materiaalien magneettiset ominaisuudet

TÄSSÄ ON ESIMERKKEJÄ SÄHKÖ- JA MAGNETISMIOPIN KEVÄÄN 2017 MATERIAALISTA

DIODIN OMINAISKÄYRÄ TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ

Sähkömagnetismin ymmärryksen kehityshistoriaa Katja Palomäki. Tervetuloa!

Transkriptio:

Suprajohteet Syventävien opintojen seminaari juho.arjoranta@helsinki. 19. syyskuuta 2013

Sisällysluettelo 1 2 3 4 5

1911 H. K. Onnes havaitsi suprajohtavuuden Kuva: Elohopean resistiivisyys sen kriittisen lämpötilan T c = 4.2 K ympäristössä. Lähde: H. K. Onnesin Nobel-luento (1913)

Mikroskooppinen teoria suprajohtavuudelle keksitään yli 40 vuotta myöhemmin Bardeen, Cooper ja Schrieer (BCS) kehittivät mikroskooppisen suprajohtavuudelle vasta 1957 BCS-teoria perustuu kahdelle oletukselle: Elektronien välille syntyy vetovoima johteessa, mikä saa aikaan elektronien pariutumisen Syntyviä pareja voidaan kuvata keskeiskenttäteorialla

aikaan aukon energiaspektrissä Elektronien välinen vetovoima metallissa johtaa pareihin Pariutuminen saa

Suprajohde ja täydellinen johde eivät ole sama asia Suprajohtavuus tarkoittaa virtaa jännite-eroa Aineelle ominaisen kriittisen lämpötilan alapuolella resistanssi katoaa Suprajohtavuus ei tarkoita vain täydellistä johdetta Toinen suprajohteita määrittävä asia on ilmiö

Suprajohde ulkoisessa magneettikentässä on täydellinen diamagneetti Ulkoinen magneettikenttä synnyttää pyörteisiä supravirtoja suprajohteen pinnalle Virrat saavat aikaan magneettikentän, joka kumoaa ulkoisen kentän suprajohteen sisällä Kuva: Suprajohde kun T < T c (oikealla) (vasemmalla) ja kun T > T c

liitokset ovat yksi monimutkaisimmista mutta hallittavissa olevista systeemeistä Kun kaksi suprajohdetta liitetään toisiinsa heikolla liitoksella, ainoastaan parit pääsevät tunneloitumaan liitoksen yli Tunneloituvat elektroni aikaan jatkuvan virran jännite-eroa

Suprajohteita käytetään lääketieteessä sekä hiukkaskiihdyttimissä Suprajohtavat magneetit ovat voimaikkaimpia tunnettuja sähkömagneetteja liitokset ovat erittäin herkkiä magnetometrejä ilmiö on mukana voltin määritelmässä