Kesuperkonduksian

From Wikipedia

Magnet terapung-apung di atas superkonduktor suhu tinggi (cecair nitrogen didih di bawahnya) menggambarkan kesan Meissner.

Kesuperkonduksian ialah satu fenomena yang terjadi pada sebilangan bahan yang khusus ketika suhunya terlalu rendah (pada peringkat -200 darjah Celsius), dan dicirikan oleh rintangan elektrik yang tepat sifar serta mengetepikan medan magnet dalaman kesan Meissner).

[Sunting] Penjelasan

Dalam superkonduktor lazim, kesuperkonduksian dihasilkan oleh daya tarikan antara elektron-elektron konduksi. Daya tarikan ini diwujudkan oleh pertukaran fonon, dan menyebabkan elektron-elektron konduksi menonjolkan fasa bendalir super yang terdiri daripada pasang-pasang elektron berkorelasi.

Terdapat juga satu kelas bahan yang dikenali sebagai superkonduktor tak lazim yang menonjolkan kesuperkonduksian, tetapi sifat-sifat fizikalnya bertentangan dengan teori superkonduktor lazim. Khususnya, superkonduktor suhu tinggi mensuperkonduksikan pada suhu yang jauh lebih tinggi — walaupun masih jauh lebih rendah daripada suhu bilik — daripada yang mungkin menurut teori lazim.

Masih tidak terdapat sebarang teori yang lengkap terhadap kesuperkonduksian suhu tinggi. Bagaimanapun, penyelidik-penyelidik di seluruh dunia telah mengkaji topik ini secara mendalam disebabkan ganjaran untuk mengembangkan sebuah teori kesuperkonduksian adalah amat lumayan; penemuannya bukan sahaja akan memberikan anugerah Hadiah Nobel, tetapi juga amat menguntungkan. Setiap tahun, berjuta-juta dolar hilang disebabkan kehilangan arus elektrik ketika mengalir melalui wayar logam yang biasa. Jika kesuperkonduksian dapat wujud pada suhu yang biasa, jadi setiap wayar di dalam planet ini akan diperbuat daripada bahan yang baru ini dan menyebabkan penjimatan berbilion-bilion dolar.

Kesuperkonduksian wujud dalam banyak jenis bahan-bahan, termasuk:

• logam-logam yang biasa seperti timah dan aluminium
• pelbagai aloi logam
• sesetengah semikonduktor terdop tinggi
• sesetengah sebatian seramik yang mengandungi atom-atom kuprum dan oksigen.

Kelas sebatian terakhir ini yang digelarkan kuprat ialah superkonduktor suhu tinggi. Kesuperkonduksian tidak terjadi dalam logam duit seperti emas dan perak ketika logam-logam ini wujud dalam bentuk unsurnya (logam duit menonjolkan kesuperkonduksian dalam bentuk aloi), atau dalam kebanyakan logam feromagnet. Bagaimanapun, sebilangan bahan yang menonjolkan kesuperkonduksian dan keferomagnetan telah ditemui pada tahun-tahun kebelakangan ini. Superkonduktor-superkonduktor suhu tinggi yang baru diperbuat daripada aloi iterbium dalam nisbah untuk perovskit cacat. Sehingga hari ini, tiada sesiapa yang mengetahui tentang mengapa satu nisbah perovskit cacat dapat menonjolkan kesuperkonduksian.

Kesuperkonduksian pada dasarnya merupakan satu fenomena mekanik kuantum yang tidak dapat difahami hanya sebagai satu pengunggulan kekonduksian sempurna dalam fizik klasik.

[Sunting] Pautan luar

• Amerika Syarikat, EREN: Kesuperkonduksian
• superconductors.org
• Pengenalan kesuperkonduksian
• Rongga Niobium Kesuperkonduksian
• Kesuperkonduksian dalam kehidupan harian: Pameran saling tindak
• Video mengenai kesan Meissner daripada NJIT Mathclub
• Surat berita Mingguan Superkonduktor – berita industri, pautan, dll
• Sains dan Teknologi Superkonduktor

[Sunting] Media