Bài tiểu luận: Vật liệu siêu dẫn - công nghệ nano

Tham khảo luận văn - đề án bài tiểu luận: vật liệu siêu dẫn - công nghệ nano, luận văn - báo cáo phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài tiểu luận: Vật liệu siêu dẫn - công nghệ nanoBài tiểu luận:Vật liệu siêu dẫn - công nghệ nano MỤC LỤCa. Siêu dẫn nhiệt độ cao ................................................................................................... 3b. Hiệu ứng Meissner ...................................................................................................... 4c. Lý thuyết BCS ............................................................................................................. 4 B.VẬT LIỆU NANO ................................................................................................. 16 Cấu trúc..................................................................................................................... 17 Một số thông số vật lý của nanoclay .......................................................................... 19 Biến tính nanoclay ..................................................................................................... 19  Các loại ống nano cacbon ................................................................................... 22  Đơn lớp Cách đặt tên ống nano (n, m) có thể tưởng tượng như là một vector (Ch) trong một tấm than chì vô hạn mà mô tả cách cuộn tấm than chì để tạo ống nano. T thể hiện trục của ống, và a1 với a2 là các vector đơn vị của graphene trong không gian thực ....................................... 22  Đa lớp ............................................................................................................. 25  Fullerite........................................................................................................... 26  Torus............................................................................................................... 27NGUYỄN THÀNH TRUNG BÀI TIỂU LUẬNMSSV:06102098KHOA:ĐIỆN VẬT LIỆU SIÊU DẪN-CÔNG NGHỆ NANO ****VẬT LIỆU SIÊU DẪN ****1. Định nghĩa :Siêu dẫn là hiệu ứng vật lý xảy ra đối với một số vật liệu ở nhiệt độ đủ thấp và từ trườngđủ nhỏ, đặc trưng bởi điện trở bằng 0 dẫn đến sự suy giảm nội từ trường (hiệu ứngMeissner). Siêu dẫn là một hiện tượng lượng tử. Trạng thái vật chất này không nên nhầmvới mô hình lý tưởng dẫn điện hoàn hảo trong vật lý cổ điển, ví dụ từ thủy động lực họcTrong chất siêu dẫn thông thường, sự siêu dẫn được tạo ra bằng cách tạo một lực hút giữamột số electron truyền dẫn nào đó nảy sinh từ việc trao đổi phonon, làm cho các electrondẫn trong chất siêu dẫn biểu hiện pha siêu lỏng tạo ra từ cặp electron tương quan. Ngoàira còn tồn tại một lớp các vật chất, biết đến như là các chất siêu dẫn khác thường, phôbày tính chất siêu dẫn nhưng tính chất vật lý trái ngược lý thuyết của chất siêu dẫn đơnthuần. Đặc biệt, có chất siêu dẫn nhiệt độ cao có tính siêu dẫn tại nhiệt độ cao hơn lýthuyết thường biết (nhưng hiện vẫn thấp hơn nhiều so với nhiệt độ trong phòng). Hiệnnay chưa có lý thuyết hoàn chỉnh về chất siêu dẫn nhiệt độ cao.a. Siêu dẫn nhiệt độ caoSiêu dẫn nhiệt độ cao, trong vật lý học, nói đến hiện tượng siêu dẫn có nhiệt độ chuyểnpha siêu dẫn từ vài chục Kelvin trở lên. Các hiện tượng này được khám phá từ thập kỷ1980 và không thể giải thích được bằng lý thuyết BCS vốn thành công với các chất siêudẫn cổ điển được tìm thấy trước đó.Siêu dẫn ở nhiệt độ caob. Hiệu ứng MeissnerMột nam châm được nâng trên mặt một vật liệu siêu dẫn nhúng trong nitơ lỏng lạnh tới−200°C, thể hiện hiệu ứng MeissnerHiệu ứng Meissner hay hiệu ứng Meissner-Ochsenfeld là hiệu ứng từ thông bị đẩy rahoàn toàn khỏi bên trong của vật siêu dẫn. Hiện tượng này là hiện tượng nghịch từ hoànhảo. Từ thông sinh ra bởi vật siêu dẫn bù trừ hoàn toàn từ thông ở môi trường ngoài. Dođó, từ thông bên trong vật siêu dẫn bằng 0. Hiện tượng này được khám phá bởi WaltherMeissner và Robert Ochsenfeld vào năm 1933.c. Lý thuyết BCSLý thuyết BCS là mô hình lý thuyết vi mô được ba nhà vật lý John Bardeen, LeonCooper và Robert Schrieffer đưa ra vào năm 1957 để giải thích hiện tượng siêu dẫn. Lýthuyết này giải thích rất thành công những tính chất vi mô của hệ siêu dẫn và nhiệt độnglực học của hệ. Lý thuyết này cũng rất tương thích với một mô hình định tính khác là lýthuyết Ginzburg-Landau.Ý tưởng cơ bản của mô hình này là khi trong hệ xuất hiện lực hút giữa các điện tử, trạngthái điện tử cơ bản của hệ chất rắn trở nên không bền so với trạng thái mà trong đó cóxuất hiện cặp điện tử với spin và xung lượng trái ngược.Lực hút giữa các điện tử này là do nguyên nhân tương tác giữa điện tử với các mode biếndạng của tinh thể mạng (phonon). Ta có thể hình dung, khi một điện tử chuyển động,tương tác của nó với mạng tinh thể làm biến dạng mạng tinh thể và điện tử đi theo sau đósẽ dễ dàng chuyển động hơn trong tinh thể. Hai ...