ik heb onlangs iets over supergeleiders geleerd en ik vond dit wel interessant maar nu zit ik met nog een paar vraagjes
1) heeft een supergeleider echt nul weerstand of gewoon hééél weinig?
2) weten wetenschappers eigenlijk al waarom bepaalde materialen deze bijzondere eigenschap van supergeleidbaarheid hebben en andere materialen dan weer niet?
1) Bij supergeleiding heeft een voorwerp geen elektrische weerstand. Een stroompje dat begint te lopen blijft dus ook lopen.
2) Er zijn een aantal theorieen waarom supergeleiding plaatsvindt. De eerste theorie kwam van Bardeen, Cooper en Schrieffer en heet dan ook BCS theorie en verklaard supergeleiding voor simpele legeringen en lage temperatuur. hier een website waar veel meer informatie te vinden is over supergeleiding.
Supergeleiding is trouwens ontdekt door onze eigen Heike Kamerlingh Onnes.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton
Weerstand ontstaat als elektronen verstrooiien en hierbij energie verliezen. Bij supergeleiding ontstaat er een energiegap tussen de cooperpaartoestanden en de normale elektrontoestanden. Het is niet mogelijk om een elektron of een paar in deze verboden energiezone te hebben. Een cooperpaar moet dus een energie toegevoegd krijgen die hem weer boven die gap tilt en dus breekt. Als die energie niet hoog genoeg is zal het paar geen energie uitwisselen bij verstrooiing. Als de temperatuur stijgt (boven condensatietemp), zal ook de kans stijgen dat er wel degelijk botsingen optreden die cooperparen breken en verliest het medium zijn supergeleidende eigenschappen. Bovendien daalt de grote van deze energiegap met stijgende temperatuur. (ik heb dit zonder refs bij de hand te nemen geschreven dus schiet mij niet dood dat het niet volledig correct is)
Weerstand ontstaat als elektronen verstrooiien en hierbij energie verliezen. Bij supergeleiding ontstaat er een energiegap tussen de cooperpaartoestanden en de normale elektrontoestanden. Het is niet mogelijk om een elektron of een paar in deze verboden energiezone te hebben. Een cooperpaar moet dus een energie toegevoegd krijgen die hem weer boven die gap tilt en dus breekt. Als die energie niet hoog genoeg is zal het paar geen energie uitwisselen bij verstrooiing. Als de temperatuur stijgt (boven condensatietemp), zal ook de kans stijgen dat er wel degelijk botsingen optreden die cooperparen breken en verliest het medium zijn supergeleidende eigenschappen. Bovendien daalt de grote van deze energiegap met stijgende temperatuur. (ik heb dit zonder refs bij de hand te nemen geschreven dus schiet mij niet dood dat het niet volledig correct is)
Volgens mij is puur koper inderdaad geen supergeleider. Koper wordt wel veel gebruikt als legering met andere metalen om zo een supergeleidend materiaal te vormen.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton
Koper is inderdaad geen supergeleider. Dat komt doordat de supergeleidende toestand (met de Cooper paren) ontstaat door een interactie tussen de electronen via het atoomrooster. Dit is de zogenaamde electron-fonon interactie. Deze zelfde interactie zorgt voor (een deel van de) weerstand bij hogere temperaturen. Aangezien koper bij kamertemperatuur een zeer goede geleider is, is de koppeling van de electronen in het koper met de koperatomen erg klein. Dan komt daar nog bij dat koper veel vrije electronen heeft, wat weer zorgt voor een extra afstoting. Dit zorgt ervoor dat metalen die goed geleiden bij kamertemperatuur over het algemeen niet supergeleidend worden.
"If you're scared to die, you'd better not be scared to live"
