Süperiletkenlik Nedir?
1911 yılında Heike Kamerlingh Onnes tarafından keşfedilen süperiletkenlik; elektriksel özdirencin bazı metal ve alaşımlarda belirli bir sıcaklık altında tamamen kaybolması ile meydana gelir. Bu olayın meydana gelebilmesi için de maddenin kritik sıcaklığın (Tc) altında bir değerde olması gerekmektedir. Bu da demek oluyor ki süperiletken olan malzemelerin, enerji iletiminde sıfır direnç olmasından kaynaklı enerji aktarımı kayıpsız bir şekilde gerçekleşebilir. Bir diğer deyişle elektrik akımı süperiletken malzemenin içinden hiçbir kaynaktan güç almadan akmaya devam edebilir. Tamamı metal olan 27 kimyasal element düşük sıcaklık ve düşük basınç altında süperiletkenliğe geçiş sağlayabiliyorken bunlardan en yaygın olarak bilinen alüminyum gibi; yarı metaller ve yarı iletkenler düşük sıcaklık ve yüksek basınç altında süperiletkenlik özelliği kazanır. Manyetik özellik gösteren elementlerde süperiletkenliğe geçiş sağlanamaz. Şu ana kadar yapılan araştırmalar ve deneyler sonucunda en yüksek sıcaklık 166K, cıvanın yüksek basınca maruz bırakılması ile süper iletkenliğe geçiş yapması sonucu elde edilmiştir.
Meissner Etkisi
Süperiletken olan malzemelerde manyetik alan sıfırdır yani eşleşmemiş elektron bulunmaz. Herhangi bir manyetik alan oluşumu söz konusu değildir. Bu durum diyamanyetizm olarak bilinir. Dışarıdan uygulanan herhangi bir manyetik alan süperiletken malzeme tarafından itilir. Buna Meissner etkisi denir.
Süperiletken olan malzemelerden üretilen cihazlar yüksek hassasiyete ve yüksek hızda çalışma özelliklerine sahiptir.
Süperiletkenliğin kullanım alanları şu şekildedir;
- tıbbi manyetik görüntüleme cihazları,
- manyetik enerji depolama sistemleri,
- motorlar,
- jeneratörler,
- transformatörler,
- bilgisayar parçaları ve manyetik alanları,
- voltajları veya akımları ölçmek için çok hassas cihazlar
Süperiletkenlerin kullanım alanlarına verilebilecek en iyi örnek Maglev trenidir. Maglev ingilizce ‘Magnetic Levitation’ sözcüklerinin kısaltılmasıyla elde edilmektedir. Süperiletken magnetler aracılığıyla çalışır. Tren raylar ile temas etmediği için sürtünme meydana gelmez. Bu sayede hem enerji kaybı meydana gelmemez hem de yüksek hızda çalışma sağlanır. Maglev treni çok yüksek hıza ( saatte 550 km/s aşan) ulaşabilir.
Yazan: Tuba DEMİRHAN
Kaynak**
Kaynak***
Bir yanıt bırakın