Проблемы и достижения в области высокотемпературной сверхпроводимости
Автор: ekaterinashu • Март 24, 2019 • Курсовая работа • 3,426 Слов (14 Страниц) • 462 Просмотры
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова»
(ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»)
Факультет «Математика и естественные науки»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Физические основы современных технологий-3»
Разработка иллюстрированного учебного пособия по теме:
«Проблемы и достижения в области высокотемпературной сверхпроводимости»
Выполнил: Студент Гр. ________________/ |
Проверил: Профессор__________________/ |
Ижевск 2019
Содержание
Введение ……………………………………………………………… | 3 |
1.Сверхпроводимость…………………………………………………. | 5 |
1.1.История открытия сверхпроводимости…………………………... | 5 |
1.2.Эффект Мейснера…………………………………………………. | 8 |
2.Высокотемпературная сверхпроводимость………………………… | 10 |
2.1.История открытия высокотемпературной сверхпроводимости…. | 10 |
2.2.Методы получения высокотемпературных сверхпроводников…. | 12 |
2.3.Влияние кристаллической решетки на сверхпроводники………. | 18 |
2.4.Изотопический эффект…………………………………………….. | 19 |
2.5.Перспективы высокотемпературных сверхпроводников……….. | 20 |
Заключение …………………………………………………………… | 23 |
Список литературы ………………………………………………….. | 24 |
Приложение ………………………………………………………….. | 25 |
Введение
Сверхпроводимость – физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ, называемых сверхпроводниками, при охлаждении их ниже определенной критической температуры Тс и состоящее в обращении в нуль электрического сопротивления постоянному току и в выталкивании магнитного поля из объема образца (эффект Мейснера).
Легко представить необходимость материалов, обладающих нулевым сопротивлением. На сегодняшний день при передаче электрической энергии потери в проводах составляют до 20%, которые расходуются на никому ненужный нагрев проводов. Передача электрических импульсов по проводникам часто ограничивается расстоянием в связи с наличием сопротивления. [8]
Если рассматривать сверхпроводник как идеальный диамагнетик, это свойство позволяет нам надеется на возможность существования «анти - гравитации». На сегодняшний день широко используется «магнитная левитация» сверхпроводников.
Актуальность проблемы создания теории сверхпроводимости неоспорима. Особенно интересен вопрос о механизм высокотемпературной сверхпроводимости с Тк >77,4 К.. В данной области температур очень мала экспериментальная база.
Цель курсовой работы: ознакомление обучающихся с высокотемпературной сверхпроводимостью и его историей открытия.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- образовательные:
- знакомство историей сверхпроводимости;
- обеспечение обучающихся системой научных знаний о применении сверхпроводимости;
- развивающие:
- расширение общего кругозора обучающихся;
- развитие памяти, внимания, воображения;
- развитие познавательного интереса к физическим знаниям;
- воспитательные:
- привитие устойчивого интереса к физической науке, самостоятельность в приобретении знаний;
- воспитание трудолюбия, настойчивости в преодолении трудностей.
Методы, используемые при подготовке учебного пособия: анализ; синтез; обобщение; структурирование.
Компетенции, формируемые после изучения темы: «Проблемы и достижения в области высокотемпературной сверхпроводимости»:
Универсальные:
- УК-1. Способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач;
Общепрофессиональные:
- ОПК-1. Способен осуществлять профессиональную деятельность в соответствии с нормативно-правовыми актами в сфере образования и нормами профессиональной этики;
- ОПК-7. Способен взаимодействовать с участниками образовательных отношений в рамках реализации образовательных программ;
- ОПК-8. Способен осуществлять педагогическую деятельность на основе специальных научных знаний.
1.Сверхпроводимость
1.1. История открытия сверхпроводимости
Сверхпроводимость – свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими температуры ниже определённого значения (критическая температура). Известны несколько десятков чистых элементов, сплавов и керамик, переходящих в сверхпроводящее состояние. Сверхпроводимость – квантовое явление. Оно характеризуется также эффектом Мейснера, заключающемся в полном вытеснении магнитного поля из объема сверхпроводника. Существование этого эффекта показывает, что сверхпроводимость не может быть описана просто как идеальная проводимость в классическом понимании.[3]
...