süper iletken nedir

Süper iletkenlik, sıcaklık değeri belli bir değerin altına düştüğü zaman, bir malzemenin direncinin sıfır olmasıdır. Süper iletken maddeler, asla ısınmayan enerjiyi kesintisiz bir şekilde aktaran özelliğe sahiptir.

Süper iletken, soğutulduğunda elektrik akımının geçişine direnç göstermeyi bırakan malzemelere uygulanan bir sıfattır. Bu sayede belirli bir sıcaklıkta malzeme mükemmel tipte bir elektrik iletkeni haline gelir

Süper iletkenler sayesinde, sarjı bitmeyen dronelar, ısınmayan devreler gibi günümüz teknolojisini daha ileriye taşıyacak olan planlar yapılmaktadır. Süper iletken nedir? Gelin biraz daha detaylı bir şekilde ele alalım.

Süper iletkenin keşfi

Süper iletkenlik, ilk defa 1911 yılında Heike Kamerlingh Onnes tarafından keşfedilmiştir.  Heike Kamerlingh Onnes, katı civa üzerinde yaptığı deneylerde, sıcaklık 4,2 Kelvin altına düştüğü zaman direncin sıfıra düştüğünü keşfetmiştir. Daha sonraları, sadece katı civanın değil, kurşun, niyobyum nitrat gibi birçok malzemenin de süper iletkenlik özelliği gösterdiği keşfedilmiştir.

Altın, gümüş ve bakır gibi maddeler de birer iletkendir fakat hiçbir zaman süper iletken olamazlar. Bu maddeler metalin tamamen saf olmaması ve yapısındaki bozukluklar nedeniyle sıcaklık mutlak sıfır olsa bile ( mümkün olan en düşük sıcaklık ) dirençleri sıfıra düşmez.

Süper iletken maddelerde ise sıcaklık belli bir değerin altına düştüğü zaman direnç tamamen sıfırlanır ve madde süper iletken duruma geçer. Bir elektrik akımı süper iletken bir maddenin üzerinden geçtikten sonra, herhangi bir kaynaktan güç almadan akmaya devam edebilir.

Süper İletken Maddeler Nelerdir?

20’den fazla metalik elementten süper iletken madde elde etmek mümkündür. Hepsi metal olan 27 kimyasal element, atmosfer basıncında, kendi kristal-grafik formlarında süper iletkenlik özelliği taşırlar. Bunlar arasında en yaygın olan süper iletken maddeler şunlardır:

  • Alüminyum
  • Kalay
  • Kurşun
  • Cıva
  • Renyum
  • Lantan
  • Proktantiyum’dur.

Bu süper iletken maddeler kadar yaygın olmasa da şu maddeler de süper iletkendir:

  • Uranyum
  • Selenyum
  • Seryum
  • Silikon

gibi metal ve yarı iletken olan 11 element de düşük ısı ve yüksek basınç koşulları sağlandığında süper iletkene dönüşmektedir.

Süper İletkenlerin Kullanım Alanları

Süper iletkenlerden birçok alanda fayda sağlanmaktadır. Süper iletkenlerin kullanım alanları şu şekildedir.

  • Süper mıknatıslar, bilinen en güçlü mıknatıslardır. MR Makinelerinde, kütle spektrometrelerinde, parçacık hızlandırıcılarındaki ışın yöneten mıknatıslarda kullanım sağlanmaktadır. Ayrıca manyetik ayrım için de kullanımı mümkündür.
  • Kriyotron anahtarlı deneysel dijital bilgisayarların yapımında kullanılmışlardır. Bu kullanımda 1950 ve 1960 yıllarına tekabül ederken, daha güncel tarihli bir kullanıma bakacak olursak; hızlı tekil akım kuantumu teknolojisini baz alınıp, dijital çevrimlerin yapımında kullanıldığını görebiliriz.
  • Yüksek ısılı süper iletkenlerin boyut ve maliyet avantajı sayesinde bazı pazarlama alanlarında da kullanılmaya başlandığı bilinmektedir. Örneğin rüzgâr tribününün süper iletken maddelerle yapılması daha ucuza mal olmaktadır.

Süper iletkenlerin kullanım alanları bunlarla sınırlı gibi gözükse de ileri de adını daha çok duyacağımıza eminim. Çünkü ileride kullanılabilecek kullanım alanları arasında güç depolama aygıtları, elektrik motorlar, manyetik yükseltim araçları ve süper iletken manyetik dondurma gibi birçok alan yer almaktadır.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here