En superleder (tidligere supraleder) er en elektrisk leder af stof, som har en elektrisk modstand på 0 Ω. Superledning kan opfattes som en faseovergang fra at være en almindelig leder til at være en superleder under den kritiske temperatur, som er en materialekonstant. Under denne temperatur vil alle valenselektroner danne Cooper-par hvor de tilsammen antager heltallig spin og kan opføre sig som bosoner. De behøver således ikke at adlyde Paulis udelukkelsesprincip og kan alle antage den samme kvantetilstand. De vil under den kritiske temperatur, hvor entropien kun har lille indflydelse, kunne bevæge sig ned i en ny grundtilstand, Cooper-grundtilstand, med en lavere energi end den normale grundtilstand.
En superleder har også Meissnereffekt, det vil sige den magnetiske susceptibilitet er -1, altså at superlederen har samme egenskaber som en perfekt diamagnet.
For at opnå den superledende tilstand skal lederen nedkøles til omkring -270 °C afhængig af materialet.
P-bølger
Grafen og praseodym cerium kobberoxid (PCCO) udgør en superleder ved højere temperatur.Graphene's superconductive power has finally been unlocked, and it's crazier than we expected. ScienceAlert 2017 Researchers Have Used PCCO to Unleash the Superconductivity of Graphene
Anvendelser
Et eksempel på anvendelse er til en maglevtogbane med superledende skiver på toget. Efter at skiverne (toget) er sat i gang fortsætter det fremad med næsten konstant fart på en vandret magnetbane. Dog bremses toget af luftmodstanden. Youtube.com: FW-Dresden Superconducting levitation train – En legetøjs maglev-bane med superledende tog. How that Lexus hoverboard actually works. Wired Science Youtube.com: The Awesome Levitating Train – hvordan det virker. Youtube.com: Superconductor in houlahopp ring
Liste over superledere
Navn Temperatur Tryk Opdager År Kviksølv, Hg -269 °C (4,15 K) Heike Kamerlingh Onnes 1911 HgBaCaCuO -113 °C (160,15 K) 90000 atm Buckyball, C60 http://www.sdu.dk/Nat/Chem/kemi_net/LostFast/C60.html C60 som superleder -255,15 °C (18 K) 1996 C60 og CCl4 -193,15 °C(80 K) C60 og CBr4 -156,15 °C (117 K) MgB2http://www.risoe.dk/rispubl/risnyt/risnytpdf/ris0103/risnyt_1_2003s17-19.pdf RisøNyt N°1 2003 -234 °C (39,15 K) 2001 Gadolinium, Gd -272,067 °C (1,083 K)
Se også Højtemperatur-superleder Maglev MRI Elektrisk leder Halvleder Elektrisk isolator Elektrisk ledning Elektrisk kabel Elektricitet Large Hadron Collider Distribueret elproduktion Magnetisme Elektricitet Josephson kontakt Dc-squid
Eksterne henvisninger
Risø: En superleder transporterer strøm uden tab Forenede Elektroner A/S, om superledning og kvanteteori. Per Hedegård, Ørsted Laboratoriet superconductors.org Future Energies: Superconducting cables will be used to supply electricity to consumers Citat: "...Waste is halved..." 2003-11-07, ScienceDaily: New Superconductor Study Confirms, Extends Nobel Theory Citat: "...until a certain threshold is reached and the resistance-free flow of electrons ceases. Just before the collapse, however, the materials undergo a dramatic spike in current, called the peak effect..." Scientific American, October 2000, Schrödinger's SQUID, In superconducting loops, electric current flows both ways at once 2004-05-10, Sciencedaily: Superconducting Wire Achieves Major Milestone Citat: "...second-generation (2G) HTS wire equal to or better than 250 Amperes per centimeter of width...The company's 2G results were achieved through a reel-to-reel liquid deposition production process that has been designed to be scalable to high-volume, low-cost manufacturing..."
Fodnoter
Kategori:Faststoffysik Kategori:Kvantemekanik Kategori:Elektroniske komponenter Kategori:Elektromagnetisme Kategori:Uløste problemer indenfor fysik