Мейснерийн байдал. Meissner эффект ба түүний практик хэрэглээ. Мейснер эффект ба түүний практик хэрэглээ Туршилтын шинжлэх ухааны тайлбар

Шингэн азотонд дүрсэн хэт дамжуулагч аяганд хийсэн соронз Мохаммедын авс шиг хөвж байна...

Домогт "Мохаммедын авс" нь 1933 онд дэлхийн "шинжлэх ухааны" дүр зурагт "Мейснерийн эффект" нэртэйгээр багтжээ.: хэт дамжуулагчийн дээр байрлах соронзон нь хөвж, хөөрч эхэлдэг. Шинжлэх ухааны баримт. А " шинжлэх ухааны зураг"(өөрөөр хэлбэл тайлбарлаж буй хүмүүсийн домог шинжлэх ухааны баримтууд) нь: "хэт дамжуулагч дээжээс тогтмол, тийм ч хүчтэй биш соронзон орон гарч ирдэг" - бүх зүйл тэр даруй тодорхой, ойлгомжтой болсон. Гэхдээ ертөнцийн дүр төрхийг өөрсдөө бүтээдэг хүмүүс левитацитай тэмцэж байна гэж бодохыг хориглодоггүй. Хэн юунд дуртай вэ? Дашрамд хэлэхэд, "ертөнцийн шинжлэх ухааны дүр зураг" -аас нүдээ анивчихгүй хүмүүс шинжлэх ухаанд илүү бүтээмжтэй байдаг. Энэ бол бид одоо ярих болно.

Зохион бүтээгч бурхан боломжоор...

Ерөнхийдөө "Мейснер-Мохаммед эффект" -ийг ажиглах нь амаргүй байсан: шингэн гели хэрэгтэй байв. Гэвч 1986 оны 9-р сард Г.Бэднорз, А.Мюллер нар Ba-La-Cu-O дээр суурилсан керамик дээжүүдэд өндөр температурын хэт дамжуулалт боломжтой гэж мэдээлсэн. Энэ нь "дэлхийн шинжлэх ухааны дүр зураг"-тай огт зөрчилдөж байсан бөгөөд залуус үүнийг хурдан орхих байсан ч "Мохаммедын авс" тусалсан: хэт дамжуулагчийн үзэгдлийг одоо хэнд ч, хаана ч чөлөөтэй харуулах боломжтой, бусад бүх тайлбарууд. "Дэлхийн шинжлэх ухааны дүр зураг" нь хэт дамжуулагчтай илүү зөрчилдөж байв өндөр температурхурдан танигдаж, тэдний Нобелийн шагналэнэ залуус аль хэдийн авсан дараа жил! – Хэт дамжуулагчийн онолыг үндэслэгч Петр Капицатай харьцуулбал 50 жилийн өмнө хэт дамжуулалтыг нээж, эдгээр залуусаас ердөө наймхан жилийн өмнө Нобелийн шагнал авч байсан...

Үргэлжлүүлэхээсээ өмнө дараах видеон дээрх Мохаммед-Мейснерийн хөөрөлтийг биширээрэй.

Туршилт эхлэхээс өмнө тусгай керамикаар хийсэн хэт дамжуулагч ( YBa 2 Cu 3 O 7) шингэн азотыг асгаж хөргөж, "ид шидийн" шинж чанарыг олж авдаг.

1992 онд Тамперын их сургуульд (Финлянд) Оросын эрдэмтэн Евгений Подклетнов хэт дамжуулагч керамик эдлэлээр янз бүрийн цахилгаан соронзон орныг хамгаалах шинж чанарын судалгаа хийжээ. Гэсэн хэдий ч туршилтын явцад санамсаргүй байдлаар энэ хүрээнд тохирохгүй эффект илэрсэн сонгодог физик. Подклетнов үүнийг "таталцлын хамгаалалт" гэж нэрлэсэн бөгөөд хамтран зохиогчтойгоо хамт урьдчилсан тайлангаа нийтэлжээ.

Подклетнов цахилгаан соронзон орон дахь "хөлдөөсөн" хэт дамжуулагч дискийг эргүүлэв. Тэгээд нэг өдөр лабораторийн хэн нэгэн хоолой асааж, эргэдэг дискний дээрх хэсэгт орсон утаа гэнэт дээшээ гарав! Тэдгээр. диск дээрх утаа жингээ хасаж байна! Бусад материалаар хийсэн объектуудтай хийсэн хэмжилтүүд нь перпендикуляр биш, харин ерөнхийдөө "ертөнцийн шинжлэх ухааны дүр төрх" -ийн эсрэг тэсрэг таамаглалыг баталжээ: бүх нийтийн таталцлын "бүхнийг хамарсан" хүчнээс өөрийгөө хамгаалах боломжтой болсон!
Гэхдээ Meissner-Mahomet-ийн харааны эффектээс ялгаатай нь энд тодорхой байдал хамаагүй бага байсан: жингийн алдагдал дээд тал нь 2% орчим байв.

Туршилтын тайланг Евгений Подклетнов 1995 оны 1-р сард дуусгаж, Д.Моданесед илгээсэн бөгөөд тэрээр Лос Аламосын өмнөх номын санд хэвлэгдсэн "Онолын шинжилгээ..." хэмээх бүтээлдээ иш татахад шаардлагатай гарчгийг өгөхийг хүссэн байна. 5-р сар (hep-th/ 9505094) ба нийлүүлэлт онолын үндэслэлтуршилтуудад. MSU танигч ийм байдлаар гарч ирэв - chem 95 (эсвэл MSU транскрипцид - chemistry 95).

Подклетновын нийтлэлийг хэд хэдэн хүн няцаав шинжлэх ухааны сэтгүүлүүд, эцэст нь Англид хэвлэгдсэн "Хэрэглээний физикийн сэтгүүл" (The Journal of Physics-D: Applied Physics, Английн Физикийн Хүрээлэнгийн хэвлэл) -д (1995 оны 10-р сарын байдлаар) хэвлүүлэхээр хүлээн зөвшөөрөгдөх хүртэл. Энэ нээлт нь хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй юмаа гэхэд ядаж сонирхол татах гэж байгаа юм шиг санагдсан шинжлэх ухааны ертөнц. Гэсэн хэдий ч энэ нь тийм болоогүй.

Шинжлэх ухаанаас хол хэвлэлүүд нийтлэлийг хамгийн түрүүнд нийтэлсэн."Дэлхийн шинжлэх ухааны дүр төрх" -ийн цэвэр ариун байдлыг үл хүндэтгэдэг хүмүүс - өнөөдөр тэд бяцхан ногоон хүмүүс, нисдэг тавагны тухай, маргааш таталцлын эсрэг бичих болно - энэ нь тохирох эсэхээс үл хамааран уншигчдад сонирхолтой байх болно. дэлхийн "шинжлэх ухааны" дүр зураг руу.
Тамперын их сургуулийн төлөөлөгч хэлэхдээ, таталцлын эсрэг асуудлыг энэ сургуулийн ханан дотор авч үздэггүй. Техникийн дэмжлэг үзүүлсэн нийтлэлийн хамтран зохиогчид болох Левит, Вуоринен нар шуугианаас айж, нээсэн хүмүүсийн амжилтыг үгүйсгэж, Евгений Подклетнов бэлтгэсэн текстээ сэтгүүлээс эргүүлэн татахаас өөр аргагүй болжээ.

Гэсэн хэдий ч эрдэмтдийн сониуч зан давамгайлсан. 1997 онд Алабама мужийн Хантсвилл дахь НАСА-гийн баг өөрсдийн тохиргоог ашиглан Подклетнигийн туршилтыг давтан хийжээ. Статик туршилт (HTSC дискийг эргүүлэхгүйгээр) таталцлын хамгаалалтын нөлөөг баталгаажуулаагүй.

Гэсэн хэдий ч, өөрөөр байж болохгүй:Өмнө дурьдсан Италийн онолын физикч Жованни Моданез 1997 оны 10-р сард ОУХМ-ийн 48-р их хуралд тавьсан илтгэлдээ ( Олон улсын холбооТурин хотод зохиогдсон сансрын нисгэгч нь үр нөлөөг олж авахын тулд давхаргын өөр өөр температур бүхий хоёр давхар керамик HTSC дискийг ашиглах шаардлагатай байгааг онолоор баталжээ (Гэсэн хэдий ч Подклетнов мөн энэ тухай бичсэн). Энэ ажлыг хожим нь "HTC супер дамжуулагчийн таталцлын аномали: 1999 оны онолын төлөв байдлын тайлан" нийтлэлд боловсруулсан. Дашрамд хэлэхэд, барих боломжгүй гэсэн сонирхолтой дүгнэлт бас бий нисэх онгоц, "хамгаалах таталцлын" нөлөөг ашиглан таталцлын цахилгаан шатыг барих онолын боломж хэвээр байгаа ч "өргөгч"

Удалгүй таталцлын өөрчлөлтийг Хятадын эрдэмтэд нээсэнНарны бүтэн хиртэлтийн үед таталцлын өөрчлөлтийг хэмжих явцад маш бага боловч шууд бусаар "таталцлын хүчийг хамгаалах" боломжийг баталж байна. Ийнхүү дэлхийн "шинжлэх ухааны" дүр зураг өөрчлөгдөж эхлэв, өөрөөр хэлбэл. шинэ домог бий болсон.

Болсон явдалтай холбогдуулан дараах асуултуудыг тавих нь зүйтэй.
- "шинжлэх ухааны таамаглал" хаана байсан бэ - шинжлэх ухаан яагаад таталцлын эсрэг үр нөлөөг урьдчилан таамаглаагүй вэ?
-Яагаад бүхнийг тохиолдлоор шийддэг юм бэ? Түүгээр ч барахгүй дэлхийн шинжлэх ухааны зургаар зэвсэглэсэн эрдэмтэд үүнийг зажилж амандаа хийсэн ч туршилтаа давтаж чадаагүй гэж үү? Энэ нь нэг толгойд орж ирдэг хэрнээ нөгөө толгойд нь цохиж болохгүй ямар төрлийн хэрэг вэ?

Хуурамч шинжлэх ухааны эсрэг Оросын тэмцэгчид өөрсдийгөө илүү гайхалтайгаар ялгаж,Тэднийг дайчин материалист Евгений Гинзбург амьдралынхаа эцэс хүртэл удирдаж байв. нэрэмжит Физик асуудлын хүрээлэнгийн профессор. П.Л. Капица RAS Максим Каган хэлэхдээ:
Подклетновын туршилтууд нэлээд хачирхалтай харагдаж байна. Саяхан хоёр дээр олон улсын хуралМиний оролцсон Бостон (АНУ), Дрезден (Герман) хотуудад хэт дамжуулалтын талаар түүний туршилтыг хэлэлцээгүй. Энэ нь мэргэжилтнүүдэд төдийлөн мэдэгддэггүй. Эйнштейний тэгшитгэл нь зарчмын хувьд цахилгаан соронзон болон таталцлын талбайн харилцан үйлчлэлийг зөвшөөрдөг. Гэхдээ ийм харилцан үйлчлэл мэдэгдэхүйц байхын тулд Эйнштейний амрах энергитэй дүйцэхүйц асар их цахилгаан соронзон энерги хэрэгтэй. Орчин үеийн лабораторийн нөхцөлд боломжтой гүйдлээс хэд дахин өндөр цахилгаан гүйдэл шаардлагатай. Тиймээс таталцлын харилцан үйлчлэлийг өөрчлөх бодит туршилтын чадвар бидэнд байхгүй.
-НАСА яах вэ?
-НАСА-д зарцуулах мөнгө их байна шинжлэх ухааны хөгжил. Тэд олон санааг туршиж үздэг. Тэд маш эргэлзээтэй боловч өргөн хүрээний хүмүүсийн сонирхлыг татдаг санаануудыг хүртэл туршиж үздэг... Бид хэт дамжуулагчийн бодит шинж чанарыг судалдаг...»

- Тэгэхээр энд байна: бид материалист реалистууд бөгөөд тэнд хагас бичиг үсэгт тайлагдсан америкчууд ид шидийн болон бусад хуурамч шинжлэх ухааныг хайрлагчдын таашаал авахын тулд баруун, зүүн тийшээ мөнгө хаяж чаддаг, энэ бол тэдний бизнес гэж хэлдэг.

Сонирхсон хүмүүс ажлын талаар илүү ихийг мэдэх боломжтой.

Подклетнов-Моданын таталцлын эсрэг буу

"Таталцлын эсрэг буу"-ны схем

Би реалист-эх орон нэгт Подклетновыг дээд зэргээр уландаа гишгэсэн. Тэрээр онолч Моданезийн хамтаар таталцлын эсрэг буу бүтээжээ.

Нийтлэлийн оршилд Подклетнов дараахь зүйлийг бичжээ. "Би хамт олон болон захиргааг эвгүй байдалд оруулахгүйн тулд таталцлын талаар орос хэл дээр бүтээл гаргадаггүй. Манайд өөр асуудал хангалттай байгаа ч шинжлэх ухааныг сонирхох хүн алга. Та миний нийтлэлүүдийн текстийг зөв орчуулгад чөлөөтэй ашиглах боломжтой...
Эдгээр бүтээлүүдийг нисдэг таваг, харь гарагийнхантай холбож болохгүй, учир нь тэдгээр нь байхгүй учраас биш, харин энэ нь таныг инээмсэглэж, хэн ч инээдтэй төслүүдийг санхүүжүүлэхийг хүсэхгүй байна. Таталцлын талаархи миний ажил бол маш ноцтой физик бөгөөд бид орон нутгийн өөрчлөлтийг хийх боломжтой туршилтуудыг хийдэг таталцлын талбарвакуум энергийн хэлбэлзлийн онол, квант таталцлын онол дээр үндэслэсэн».

Тиймээс Подклетновын ажил нь Оросын бүх зүйлийг мэддэг хүмүүсээс ялгаатай нь энэ "инээдтэй" сэдвээр өргөн хүрээний судалгаа явуулсан Боинг компанид инээдтэй санагдсангүй.

Подклетнов, Модан нар таталцлыг хянах боломжийг олгодог төхөөрөмжийг бүтээсэн, илүү нарийвчлалтай - таталцлын эсрэг . (Тайланг Лос Аламос лабораторийн вэбсайтаас авах боломжтой). " "Хяналттай таталцлын импульс" нь хэдэн арван, хэдэн зуун километрийн зайд байгаа аливаа объектод богино хугацааны нөлөө үзүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь сансар огторгуйд шилжих шинэ систем, холбооны систем гэх мэтийг бий болгох боломжийг олгодог.". Өгүүллийн текстэд энэ нь тодорхойгүй байгаа ч энэ импульс нь объектуудыг татах биш харин түлхэж байгааг анхаарах хэрэгтэй. Энэ тохиолдолд "таталцлын хамгаалалт" гэсэн нэр томъёог хүлээн зөвшөөрөх боломжгүй тул зөвхөн баримтыг харгалзан үзэх нь зүйтэй. "эсрэг таталцал" гэдэг үг нь шинжлэх ухааны хувьд "хорио" юм, зохиогчид үүнийг текстэд ашиглахаас зайлсхийхэд хүргэдэг.

Суурилуулалтаас 6-150 метрийн зайд өөр барилгад хэмжилт хийнэ

Савлууртай вакуум колбо

вакуум колбонд энгийн савлуур болох төхөөрөмжүүд.

Савлуур бөмбөрцөг хийхэд янз бүрийн материалыг ашигласан:металл, шил, керамик, мод, резин, хуванцар. Суурилуулалт нь 6 м-ийн зайд байрлах хэмжих хэрэгслээс 30 см-ийн тоосгон хана, 1х1.2х0.025 м-ийн ган хавтангаар тусгаарлагдсан, 150 м-ийн зайд байрлах хэмжих системийг тоосгон ханаар нэмж хашсан 0.8 м-ийн зузаантай туршилтанд нэг шугам дээр байрлах таваас илүүгүй дүүжин ашигласан. Тэдний бүх гэрчлэл давхцсан.
Таталцлын импульсийн шинж чанарыг, ялангуяа түүний давтамжийн спектрийг тодорхойлохын тулд конденсатор микрофон ашигласан. Микрофоныг компьютерт холбож, сүвэрхэг резинээр дүүргэсэн хуванцар бөмбөрцөг хайрцагт байрлуулсан. Шилэн цилиндрийн дараа чиглүүлэх шугамын дагуу байрлуулсан бөгөөд гадагшлуулах тэнхлэгийн чиглэлд өөр өөр чиг баримжаа олгох боломжтой байв.
Импульс нь савлуурыг эхлүүлсэн бөгөөд энэ нь нүдээр ажиглагдсан. Савлуурын хэлбэлзлийн эхлэлийн саатал нь маш бага байсан бөгөөд хэмжигдээгүй бөгөөд дараа нь байгалийн хэлбэлзэл аажмаар алга болсон. Техникийн хувьд хамгийн тохиромжтой импульсийн ердийн шинж чанартай микрофоноос хүлээн авсан дохио ба хариу урвалыг харьцуулах боломжтой байв.
Хамрах хүрээний гадна ямар ч дохио илрээгүй бөгөөд "цахилгаан туяа" нь тодорхой хил хязгаартай байсан гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Импульсийн хүч (дүүжингийн хазайлтын өнцөг) нь зөвхөн цэнэгийн хүчдэлээс гадна ялгаруулагчийн төрлөөс хамааралтай болохыг олж мэдсэн.

Туршилтын явцад савлууруудын температур өөрчлөгдөөгүй. Савлуур дээр үйлчлэх хүч нь материалаас хамаардаггүй бөгөөд зөвхөн дээжийн масстай пропорциональ байв (туршилтанд 10-аас 50 грамм хүртэл). Тогтмол хүчдэлийн үед янз бүрийн масстай дүүжин ижил хазайлтыг харуулсан. Энэ нь олон тооны хэмжилтээр нотлогдсон. Таталцлын импульсийн хүчний хазайлтыг ялгаруулагчийн проекцын бүсэд мөн илрүүлсэн. Зохиогчид эдгээр хазайлтыг (12-15% хүртэл) ялгаруулагчийн нэгэн төрлийн бус байдалтай холбодог.

Туршилтын тохиргооноос 3-6 м, 150 м (болон 1200 м) зайд импульсийн хэмжилт нь туршилтын алдааны дотор ижил үр дүнг өгсөн. Эдгээр хэмжилтийн цэгүүд нь агаараас гадна зузаан тоосгон ханаар тусгаарлагдсан тул таталцлын импульс нь орчинд шингээгүй (эсвэл алдагдал нь бага байсан) гэж үзэж болно. Механик энергиСавлуур бүрийн "шингээх" нь цэнэгийн хүчдэлээс хамаарна. Ажиглагдсан нөлөө нь таталцлын шинж чанартай болохыг шууд бус нотолгоо нь цахилгаан соронзон хамгаалалтын үр дүнгүй байдлын баталгаа юм. Таталцлын нөлөөгөөр импульсийн нөлөөг үзүүлж буй аливаа биеийн хурдатгал нь зарчмын хувьд биеийн массаас хамааралгүй байх ёстой.

P.S.

Би эргэлздэг бөгөөд энэ нь бүр боломжтой гэдэгт би үнэхээр итгэдэггүй. Энэ үзэгдлийн талаар, тэр дундаа физикийн сэтгүүлд нурууны булчингууд нь маш их хөгжсөн гэх мэт инээдтэй тайлбарууд байдаг. Яагаад өгзөг биш гэж?!

БАТэгэхээр: Боинг компани энэ "инээдтэй" сэдвээр өргөн хүрээний судалгаа хийж эхэлсэн ... Тэгээд хэн нэгэн газар хөдлөлт үүсгэх чадвартай таталцлын зэвсэгтэй болно гэж бодох нь одоо инээдтэй байна уу? .

Шинжлэх ухааны талаар юу хэлэх вэ? Ойлгох цаг нь болсон: шинжлэх ухаан юу ч зохион бүтээдэггүй, нээдэггүй. Хүмүүс нээж, зохион бүтээж, шинэ үзэгдлийг нээж, шинэ хэв маягийг олж илрүүлдэг бөгөөд энэ нь аль хэдийн шинжлэх ухаан болж, бусад хүмүүс үүнийг ашиглан таамаглал дэвшүүлэх боломжтой, гэхдээ зөвхөн тэдгээр загварууд болон нээлттэй загварууд нь үнэн байх нөхцөлүүдийн хүрээнд, гэхдээ Эдгээр загваруудын хүрээнээс цааш явах Шинжлэх ухаан өөрөө үүнийг хийж чадахгүй.

Жишээлбэл, "ертөнцийн шинжлэх ухааны дүр зураг" нь хожим ашиглаж эхэлсэн зургаас илүү сайн уу? Тийм ээ, зөвхөн тав тухтай байдал, гэхдээ аль аль нь бодит байдалтай ямар холбоотой вэ? Үүнтэй адил! Хэрэв Карно дулааны хөдөлгүүрийн үр ашгийн хязгаарыг илчлэгийн тухай ойлголтыг ашиглан нотолсон бол энэхүү "дэлхийн зураг" нь цилиндрийн хананд цохиулах молекулуудын бөмбөгөөс дордохгүй юм. Яагаад нэг загвар нөгөөгөөсөө илүү байдаг вэ? Юу ч биш! Загвар бүр зарим талаараа, тодорхой хязгаарт үнэн байдаг.

Хэлэлцэх асуудлын жагсаалтад шинжлэх ухаанд зориулсан асуулт байна: йогчууд өгзөг дээрээ суугаад хагас метрийн өндөрт хэрхэн үсэрч байгааг тайлбарлаач?!

GD одны үнэлгээ
WordPress үнэлгээний систем

Мухаммедын авс, 2 үнэлгээнд үндэслэн 5-аас 5.0

Гадны тогтмол соронзон орон дээр байрлах хэт дамжуулагчийг хөргөх үед хэт дамжуулагч төлөвт шилжих үед соронзон орон эзэлхүүнээсээ бүрэн шилждэг. Энэ нь хэт дамжуулагчийг хамгийн тохиромжтой дамжуулагчаас ялгадаг бөгөөд эсэргүүцэл тэг болж буурах үед индукц үүсдэг. соронзон оронэзлэхүүн өөрчлөгдөхгүй байх ёстой.

Дамжуулагчийн эзэлхүүн дэх соронзон орон байхгүй байгаа нь соронзон орны ерөнхий хуулиас харахад зөвхөн гадаргуугийн гүйдэл байдаг гэж дүгнэх боломжийг бидэнд олгодог. Энэ нь физикийн хувьд бодитой тул гадаргуугийн ойролцоо нимгэн давхаргыг эзэлдэг. Гүйдлийн соронзон орон нь хэт дамжуулагч доторх гадаад соронзон орныг устгадаг. Үүнтэй холбогдуулан хэт дамжуулагч нь хамгийн тохиромжтой диамагнит шиг ажилладаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь диамагнит биш, учир нь түүний доторх соронзлол нь тэг юм.

Мейснерийн эффектийг зөвхөн хязгааргүй дамжуулалтаар тайлбарлах боломжгүй. Анх удаа түүний мөн чанарыг ах дүү Фриц, Хайнц Лондон нар Лондонгийн тэгшитгэлийг ашиглан тайлбарлав. Тэд хэт дамжуулагчийн талбар нь гадаргуугаас тогтмол гүнд - Лондонгийн соронзон орны нэвтрэлтийн гүнд нэвтэрдэг болохыг харуулсан. λ (\displaystyle \lambda). Металлын хувьд λ ∼ 10 − 2 (\displaystyle \lambda \sim 10^(-2))мкм.

I ба II төрлийн хэт дамжуулагч

Хэт дамжуулагчийн үзэгдэл ажиглагддаг цэвэр бодисууд цөөхөн байдаг. Ихэнх тохиолдолд хэт дамжуулалт нь хайлшид тохиолддог. Цэвэр бодисуудад Meissner-ийн бүрэн эффект үүсдэг боловч хайлшийн хувьд соронзон орон нь эзэлхүүнээс бүрэн гадагшилдаггүй (хэсэгчилсэн Мейснер эффект). Бүрэн Meissner нөлөө үзүүлдэг бодисыг нэгдүгээр төрлийн хэт дамжуулагч, хэсэгчилсэн бодисыг хоёрдугаар төрлийн хэт дамжуулагч гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч бага соронзон орны хувьд бүх төрлийн хэт дамжуулагч нь Meissner-ийн бүрэн эффектийг харуулдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Хоёрдахь төрлийн хэт дамжуулагч нь соронзон орон үүсгэдэг дугуй гүйдэлтэй байдаг боловч энэ нь бүхэлдээ эзэлхүүнийг дүүргэдэггүй, харин Абрикосовын эргүүлгүүдийн салангид утас хэлбэрээр тархдаг. Эсэргүүцлийн хувьд энэ нь I төрлийн хэт дамжуулагчийн нэгэн адил тэг байна, гэхдээ одоогийн гүйдлийн нөлөөн дор эргүүлгүүдийн хөдөлгөөн нь хөдөлгөөний алдагдал хэлбэрээр үр дүнтэй эсэргүүцлийг бий болгодог. соронзон урсгалхэт дамжуулагчийн дотор, энэ нь хэт дамжуулагчийн бүтцэд согог оруулахаас зайлсхийдэг - эргүүлэгүүд "наалддаг" бэхэлгээний төвүүд.

"Мохаммедын авс"

"Мохаммедийн авс" нь хэт дамжуулагч дахь Мейснерийн эффектийг харуулсан туршилт юм.

Нэрийн гарал үүсэл

Домогт өгүүлснээр, зөнч Мухаммедын шарил бүхий авс сансарт ямар ч тулгуургүйгээр өлгөөтэй байсан тул энэ туршилтыг "Мохаммедын авс" гэж нэрлэдэг.

Туршилтыг тохируулах

Хэт дамжуулалт нь зөвхөн бага температурт (HTSC керамик дээр - 150-аас доош температурт) байдаг тул бодисыг эхлээд хөргөнө, жишээлбэл, шингэн азот ашиглан. Дараа нь соронзыг хавтгай хэт дамжуулагчийн гадаргуу дээр байрлуулна. Талбайд ч гэсэн

Энэ үзэгдлийг анх 1933 онд Германы физикч Майснер, Охсенфельд нар ажиглаж байжээ. Мэйснерийн эффект нь хэт дамжуулагч төлөвт шилжих явцад материалаас соронзон орныг бүрэн шилжүүлэх үзэгдэл дээр суурилдаг. Үр нөлөөний тайлбар нь хатуу тэг утгатай холбоотой цахилгаан эсэргүүцэлхэт дамжуулагч. Энгийн дамжуулагч руу соронзон орон нэвтрэн орох нь соронзон урсгалын өөрчлөлттэй холбоотой бөгөөд энэ нь эргээд соронзон урсгалын өөрчлөлтөөс сэргийлж өдөөгдсөн emf ба өдөөгдсөн гүйдлийг үүсгэдэг.

Соронзон орон нь хэт дамжуулагч руу гүн нэвтэрч, Лондонгийн тогтмол гэж нэрлэгддэг тогтмолоор тодорхойлогддог хэт дамжуулагчаас соронзон орныг нүүлгэдэг.

Цагаан будаа. 3.17 Мейснер эффектийн диаграмм.

Зураг нь эгзэгтэй температураас доогуур температурт байрлах хэт дамжуулагчаас соронзон орны шугам ба тэдгээрийн шилжилтийг харуулж байна.

Температур нь чухал утгыг давахад хэт дамжуулагч дахь соронзон орон огцом өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь ороомог дахь EMF импульс үүсэхэд хүргэдэг.

Цагаан будаа. 3.18 Meissner эффектийг хэрэгжүүлэгч мэдрэгч.

Энэ үзэгдлийг бий болгохын тулд хэт сул соронзон орныг хэмжихэд ашигладаг криотронууд(солих төхөөрөмж).

Цагаан будаа. 3.19 Криотроны дизайн ба тэмдэглэгээ.

Бүтцийн хувьд криотрон нь хоёр хэт дамжуулагчаас бүрдэнэ. Тантал дамжуулагчийн эргэн тойронд ниобий ороомог ороосон бөгөөд түүгээр хяналтын гүйдэл урсдаг. Хяналтын гүйдэл ихсэх тусам соронзон орны хүч нэмэгдэж, тантал нь хэт дамжуулагч төлөвөөс хэвийн төлөвт шилждэг. Энэ тохиолдолд тантал дамжуулагчийн дамжуулах чанар огцом өөрчлөгдөж, хэлхээнд ажиллах гүйдэл бараг алга болно. Жишээлбэл, криотрон дээр үндэслэн хяналттай хавхлагууд үүсдэг.

Соронз нь шингэн азотоор хөргөсөн хэт дамжуулагчийн дээгүүр өргөгддөг.

Мейснер эффект- хэт дамжуулагч төлөвт шилжих үед материалаас соронзон орныг бүрэн нүүлгэн шилжүүлэх (хэрэв талбайн индукц нь чухал утгаас хэтрэхгүй бол). Энэ үзэгдлийг анх 1933 онд Германы физикч Майснер, Охсенфельд нар ажиглаж байжээ.

Хэт дамжуулалт гэдэг нь зарим материалын тодорхой утгаас доогуур температурт хүрэх үед цахилгаан эсэргүүцэл нь тэг байх шинж чанартай байдаг (цахилгаан эсэргүүцэл тэг рүү ойртдоггүй, харин бүрмөсөн алга болдог). Хэт дамжуулагч төлөвт хувирдаг хэдэн арван цэвэр элемент, хайлш, керамик байдаг. Хэт дамжуулалт гэдэг нь энгийн эсэргүүцлийн дутагдал төдийгүй гадны соронзон орны нөлөөнд үзүүлэх тодорхой хариу үйлдэл юм. Мэйснерийн эффект гэдэг нь хэт дамжуулагч дээжээс тогтмол, тийм ч хүчтэй биш соронзон орон гарч ирэхийг хэлнэ. Хэт дамжуулагчийн зузаантай үед соронзон орон нь тэг болж сулардаг бөгөөд соронзлолыг эсрэг шинж чанартай гэж нэрлэж болно.

Кент Ховиндын онолоор бол их үер болохоос өмнө дэлхий ертөнцийг Мейснерийн нөлөөгөөр агаар мандлын дээгүүр тойрог замд хадгалсан мөсөн хэсгүүдээс бүрдсэн усны том давхаргаар хүрээлэгдсэн байсныг харуулж байна.

Энэхүү усны бүрхүүл нь хамгаалалт болж байв нарны цацрагмөн дэлхийн гадаргуу дээр дулааны жигд хуваарилалтыг хангасан.

Туршлагыг дүрслэн харуулах

Meissner эффект байгааг харуулсан маш гайхалтай туршилтыг гэрэл зурагт үзүүлэв: байнгын соронз нь хэт дамжуулагч аяган дээр эргэлддэг. Ийм туршилтыг анх удаа 1945 онд Зөвлөлтийн физикч В.К.

Хэт дамжуулалт нь зөвхөн бага температурт байдаг (өндөр температурт хэт дамжуулагч керамик нь 150 К-ийн температурт байдаг) тул бодисыг эхлээд хөргөнө, жишээлбэл, шингэн азот ашиглан. Дараа нь соронзыг хавтгай хэт дамжуулагчийн гадаргуу дээр байрлуулна. 0.001 Тесла талбайнуудад ч гэсэн соронз нь нэг см-ийн зайд мэдэгдэхүйц дээш шилжиж байна. Талбай нь эгзэгтэй утга хүртэл нэмэгдэхийн хэрээр соронз улам бүр нэмэгддэг.

Тайлбар

II төрлийн хэт дамжуулагчийн шинж чанаруудын нэг нь соронзон орныг хэт дамжуулагч фазын бүсээс гадагшлуулах явдал юм. Хөдөлгөөнгүй хэт дамжуулагчийг түлхэхэд соронз өөрөө дээшээ хөвж, гадны нөхцөл байдал хэт дамжуулагчийг хэт дамжуулагчаас салгах хүртэл хөдөлдөг. Энэ нөлөөллийн үр дүнд хэт дамжуулагч руу ойртож буй соронз яг ижил хэмжээтэй эсрэг туйлтай соронзыг "харах" бөгөөд энэ нь левитаци үүсгэдэг.

Хэт дамжуулагчийн тэг цахилгаан эсэргүүцлээс ч илүү чухал шинж чанар бол хэт дамжуулагчаас тогтмол соронзон орны шилжилтээс бүрддэг Meissner эффект юм. Энэхүү туршилтын ажиглалтаас үзэхэд хэт дамжуулагчийн дотор гаднах соронзон орны эсрэг талын дотоод соронзон орон үүсгэж, түүнийг нөхөх тасралтгүй гүйдэл байдаг гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн.

Өгөгдсөн температурт хангалттай хүчтэй соронзон орон нь бодисын хэт дамжуулагч байдлыг устгадаг. Өгөгдсөн температурт бодис хэт дамжуулагч төлөвөөс хэвийн төлөв рүү шилжихэд хүргэдэг Hc хүч чадалтай соронзон орныг эгзэгтэй орон гэж нэрлэдэг. Хэт дамжуулагчийн температур буурах тусам Hc-ийн утга нэмэгддэг. Температураас эгзэгтэй талбайн хамаарлыг илэрхийлэлээр сайн нарийвчлалтайгаар дүрсэлсэн

тэг температурт эгзэгтэй талбар хаана байна. Хэт дамжуулагчаар дамжин өнгөрөхөд хэт дамжуулагч нь мөн алга болдог. цахилгаан гүйдэлнягтрал нь эгзэгтэй хэмжээнээс их, учир нь энэ нь эгзэгтэй хэмжээнээс их соронзон орон үүсгэдэг.

Соронзон орны нөлөөн дор хэт дамжуулагч төлөвийг устгах нь I ба II төрлийн хэт дамжуулагчийн хооронд ялгаатай байдаг. II төрлийн хэт дамжуулагчийн хувьд 2 чухал талбарын утга байдаг: H c1, соронзон орон нь хэт дамжуулагчийг Абрикосовын эргүүлэг хэлбэрээр нэвчдэг ба H c2, хэт дамжуулагч нь алга болдог.

Изотопын нөлөө

Хэт дамжуулагч дахь изотопын нөлөө нь Tc температур нь урвуу хамааралтай байдаг квадрат үндэсижил хэт дамжуулагч элементийн изотопуудын атомын массаас. Үүний үр дүнд моноизотопын бэлдмэлүүд нь байгалийн хольц болон бие биенээсээ чухал температурт бага зэрэг ялгаатай байдаг.

Лондонгийн мөч

Эргэдэг хэт дамжуулагч нь эргэлтийн тэнхлэгтэй яг таарсан соронзон орон үүсгэдэг бөгөөд үүний үр дүнд соронзон момент"Лондонгийн мөч" гэж нэрлэдэг. Үүнийг ялангуяа "Gravity Probe B" шинжлэх ухааны хиймэл дагуулд ашигласан бөгөөд дөрвөн хэт дамжуулагч гироскопийн соронзон орны эргэлтийн тэнхлэгийг тодорхойлоход ашигласан. Гироскопуудын роторууд нь бараг төгс гөлгөр бөмбөрцөг хэлбэртэй байсан тул Лондонгийн моментийг ашиглах нь тэдний эргэлтийн тэнхлэгийг тодорхойлох цөөхөн аргуудын нэг байв.

Хэт дамжуулагчийн хэрэглээ

Өндөр температурын хэт дамжуулагчийг олж авахад ихээхэн ахиц дэвшил гарсан. Жишээлбэл, YBa 2 Cu 3 O x найрлагатай металл керамик дээр үндэслэн хэт дамжуулагч төлөвт шилжих T c температур 77 К (азотын шингэрүүлэх температур) -аас хэтэрсэн бодисыг олж авсан. Харамсалтай нь бараг бүх өндөр температурын хэт дамжуулагч нь технологийн хувьд дэвшилтэт биш (хэврэг, тогтвортой шинж чанаргүй гэх мэт) бөгөөд үүний үр дүнд ниобий хайлш дээр суурилсан хэт дамжуулагчийг технологид голчлон ашигладаг хэвээр байна.

Хэт дамжуулагчийн үзэгдлийг хүчтэй соронзон орон (жишээлбэл, циклотрон) үүсгэхэд ашигладаг, учир нь хэт дамжуулагчаар хүчтэй гүйдэл дамжиж, хүчтэй соронзон орон үүсэхэд дулааны алдагдал байхгүй болно. Гэсэн хэдий ч соронзон орон нь хэт дамжуулагчийн төлөвийг устгадаг тул соронзон орон гэж нэрлэгддэг хүчийг хүчтэй соронзон орон олж авахад ашигладаг. Хэт дамжуулагч ба соронзон орон зэрэгцэн орших боломжтой II төрлийн хэт дамжуулагч. Ийм хэт дамжуулагчдад соронзон орон нь дээжинд нэвтэрч буй ердийн металлын нимгэн утаснууд үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь соронзон урсгалын квант (Абрикосовын эргүүлэг) агуулдаг. Утас хоорондын бодис нь хэт дамжуулагч хэвээр байна. II төрлийн хэт дамжуулагчийн хувьд бүрэн Meissner нөлөө байхгүй тул хэт дамжуулалт H c 2 соронзон орны илүү өндөр утгууд хүртэл байдаг. Технологид дараах хэт дамжуулагчийг голчлон ашигладаг.

Хэт дамжуулагч дээр фотон илрүүлэгч байдаг. Зарим нь эгзэгтэй гүйдэл байгаа тохиолдолд тэд мөн Жозефсон эффект, Андреевын тусгал гэх мэтийг ашигладаг. Тиймээс IR мужид нэг фотоныг бүртгэх хэт дамжуулагч нэг фотон детектор (SSPD) байдаг бөгөөд эдгээр нь детекторуудаас хэд хэдэн давуу талтай байдаг. Бусад илрүүлэх аргуудыг ашиглан ижил төстэй хүрээний (PMTs гэх мэт) .

Хэт дамжуулагчийн шинж чанар (эхний дөрөв), түүнчлэн хэт дамжуулагч детектор (сүүлийн гурван) шинж чанарт үндэслэсэн хамгийн түгээмэл IR детекторуудын харьцуулсан шинж чанарууд:

Илрүүлэгчийн төрөл	Хамгийн их тоолох хурд, с −1	Квантын үр ашиг, %	, в −1	NEP В
InGaAs PFD5W1KSF APS (Fujitsu)
R5509-43 PMT (Хамаматсу)
Si APD SPCM-AQR-16 (EG\&G)
Мепсикрон-II (Квантар)
			1·10 -3-аас бага	1·10 -19-ээс бага
			1·10 -3-аас бага

II төрлийн хэт дамжуулагч дахь эргүүлэгийг санах ойн эс болгон ашиглаж болно. Зарим соронзон солитонууд ижил төстэй хэрэглээг аль хэдийн олсон байна. Шингэн дэх эргэлтийг санагдуулам илүү төвөгтэй хоёр ба гурван хэмжээст соронзон солитонууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн доторх гүйдлийн шугамын үүргийг зөвхөн үндсэн соронзон (домайн) дагуух шугамууд гүйцэтгэдэг.

Тогтмол гүйдэл нь хэт дамжуулагчаар дамжин өнгөрөх үед дулааны алдагдалгүй байх нь цахилгаан дамжуулахад хэт дамжуулагч кабелийг ашиглах нь сонирхол татахуйц болгодог, учир нь нэг нимгэн газар доорх кабель нь эрчим хүчийг дамжуулах чадвартай тул уламжлалт аргаар хэд хэдэн зузаантай цахилгаан шугамын хэлхээ үүсгэх шаардлагатай болдог. . Өргөн тархалтаас урьдчилан сэргийлэх асуудал бол кабелийн зардал, тэдгээрийн засвар үйлчилгээний зардал юм - шингэн азотыг хэт дамжуулагч шугамаар байнга шахаж байх ёстой. 2008 оны 6-р сарын сүүлээр Нью-Йоркийн Лонг Айландад Америкийн супер дамжуулагч анхны арилжааны супер дамжуулагч цахилгаан шугамыг эхлүүлсэн. Өмнөд Солонгосын эрчим хүчний системүүд 2015 он гэхэд нийт 3000 км урт хэт дамжуулагч цахилгаан дамжуулах шугам барихаар төлөвлөж байна.

Маш чухал хэрэглээ нь соронзон урсгал ба хүчдэлийн өөрчлөлтийн хоорондох холболт дээр суурилдаг бяцхан хэт дамжуулагч цагираг төхөөрөмж - SQUIDS-д байдаг. Эдгээр нь дэлхийн соронзон орныг хэмждэг хэт мэдрэмтгий соронзон хэмжүүрүүдийн нэг хэсэг бөгөөд анагаах ухаанд янз бүрийн эрхтнүүдийн соронзон хэмжилтийг олж авахад ашигладаг.

Супер дамжуулагчийг маглевуудад бас ашигладаг.

Хэт дамжуулагч төлөвт шилжих температурын соронзон орны хэмжээнээс хамаарах үзэгдлийг хяналттай эсэргүүцлийн криотронуудад ашигладаг.

1933 онд Германы физикч Вальтер Фриц Майснер өөрийн хамтран зүтгэгч Роберт Охсенфельдтэй хамт хожим түүний нэрээр нэрлэгдсэн эффектийг нээсэн. Мейснерийн эффект нь хэт дамжуулагч төлөвт шилжих үед дамжуулагчийн эзэлхүүнээс соронзон орны бүрэн шилжилт ажиглагдаж байгаа явдал юм. Үүнийг "Мохаммедын авс" гэж нэрлэсэн туршилтын тусламжтайгаар тодорхой харж болно (домогоор Лалын зөнч Мухаммедын авс бие махбодийн дэмжлэггүйгээр агаарт өлгөөтэй байсан). Энэ нийтлэлд бид Meissner Effect болон түүний ирээдүйн болон одоогийн практик хэрэглээний талаар ярих болно.

1911 онд Хайке Камерлингх Оннес чухал нээлт хийсэн - хэт дамжуулагч. Хэрэв та зарим бодисыг 20 К температурт хөргөх юм бол тэдгээр нь цахилгаан гүйдлийг эсэргүүцдэггүй гэдгийг тэрээр баталжээ. Бага температурАтомуудын санамсаргүй чичиргээг "тайвшруулдаг" бөгөөд цахилгаан нь эсэргүүцэлтэй тулгардаггүй.

Энэхүү нээлтийн дараа жинхэнэ уралдаан хөргөхгүйгээр, жишээлбэл, ердийн өрөөний температурт тэсвэрлэх чадваргүй бодисыг олж эхлэв. Ийм супер дамжуулагч нь асар том зайд цахилгаан дамжуулах чадвартай. Ердийн цахилгаан шугамууд нь эсэргүүцлийн улмаас ихээхэн хэмжээний цахилгаан гүйдэл алддаг явдал юм. Энэ хооронд физикчид хэт дамжуулагч хөргөлтийг ашиглан туршилтаа хийж байна. Хамгийн алдартай туршлагын нэг бол Meissner Effect-ийн үзүүлбэр юм. Та энэ эффектийг харуулсан олон видеог онлайнаар олж болно. Бид үүнийг хамгийн сайн харуулсан нэгийг нийтэлсэн.

Хэт дамжуулагч дээр соронз өргөх туршилтыг харуулахын тулд та өндөр температурт хэт дамжуулагч керамик болон соронз авах хэрэгтэй. Шаазан эдлэлийг азотоор хэт дамжуулагч хүртэл хөргөнө. Түүнд гүйдэл холбогдож, дээр нь соронз байрлуулсан байна. 0.001 Tesla талбайнуудад соронз дээшээ хөдөлж, хэт дамжуулагчаас дээш хөөрдөг.

Энэ нөлөөг бодис хэт дамжуулалтанд ороход соронзон орон эзэлхүүнээсээ гадагшилдагтай холбон тайлбарладаг.

Meissner эффектийг практикт хэрхэн хэрэгжүүлэх вэ? Магадгүй энэ сайтын уншигч бүр машинууд зам дээгүүр эргэлддэг шинжлэх ухааны зөгнөлт олон киног үзсэн байх. Хэрэв бид +30-аас доошгүй температурт хэт дамжуулагч болж хувирах бодис зохион бүтээж чадвал энэ нь шинжлэх ухааны уран зохиол байхаа болино.

Төмөр замын дээгүүр давхидаг хурдны галт тэрэгнүүд яах вэ? Тийм ээ, тэд аль хэдийн бий. Гэхдээ Мейснерийн эффектээс ялгаатай нь физикийн бусад хуулиуд энд үйлчилдэг: соронзны нэг туйлт талуудын түлхэлт. Харамсалтай нь соронзны өндөр өртөг нь энэ технологийг өргөнөөр ашиглах боломжийг олгодоггүй. Хөргөх шаардлагагүй хэт дамжуулагчийг зохион бүтээснээр нисдэг машинууд бодит ажил болно.

Энэ хооронд Meissner Effect-ийг илбэчид баталжээ. Бид танд зориулж эдгээр үзүүлбэрүүдийн нэгийг интернетээс ухсан. “Exos” хамтлагийнхан өөрсдийн арга заль мэхийг харуулж байна. Ямар ч ид шид байхгүй - зүгээр л физик.

Энэ үзэгдлийг анх 1933 онд Германы физикч Майснер, Охсенфельд нар ажиглаж байжээ. Мэйснерийн эффект нь хэт дамжуулагч төлөвт шилжих явцад материалаас соронзон орныг бүрэн шилжүүлэх үзэгдэл дээр суурилдаг. Үр нөлөөний тайлбар нь хэт дамжуулагчийн цахилгаан эсэргүүцлийн хатуу тэг утгатай холбоотой юм. Энгийн дамжуулагч руу соронзон орон нэвтрэн орох нь соронзон урсгалын өөрчлөлттэй холбоотой бөгөөд энэ нь эргээд соронзон урсгалын өөрчлөлтөөс сэргийлж өдөөгдсөн emf ба өдөөгдсөн гүйдлийг үүсгэдэг.

Соронзон орон нь хэт дамжуулагч руу гүн нэвтэрч, Лондонгийн тогтмол хэмжигдэхүүнээр тодорхойлогддог хэт дамжуулагчаас соронзон орныг нүүлгэдэг.

. (3.54)

Цагаан будаа. 3.17 Мейснер эффектийн диаграмм.

Зураг нь эгзэгтэй температураас доогуур температурт байрлах хэт дамжуулагчаас соронзон орны шугам ба тэдгээрийн шилжилтийг харуулж байна.

Температур нь чухал утгыг давахад хэт дамжуулагч дахь соронзон орон огцом өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь ороомог дахь EMF импульс үүсэхэд хүргэдэг.

Цагаан будаа. 3.18 Meissner эффектийг хэрэгжүүлэгч мэдрэгч.

Энэ үзэгдлийг бий болгохын тулд хэт сул соронзон орныг хэмжихэд ашигладаг криотронууд(солих төхөөрөмж).

Цагаан будаа. 3.19 Криотроны дизайн ба тэмдэглэгээ.

Бүтцийн хувьд криотрон нь хоёр хэт дамжуулагчаас бүрдэнэ. Тантал дамжуулагчийн эргэн тойронд ниобий ороомог ороосон бөгөөд түүгээр хяналтын гүйдэл урсдаг. Хяналтын гүйдэл ихсэх тусам соронзон орны хүч нэмэгдэж, тантал нь хэт дамжуулагч төлөвөөс хэвийн төлөвт шилждэг. Энэ тохиолдолд тантал дамжуулагчийн дамжуулах чанар огцом өөрчлөгдөж, хэлхээнд ажиллах гүйдэл бараг алга болно. Жишээлбэл, криотрон дээр үндэслэн хяналттай хавхлагууд үүсдэг.

1913 онд Германы физикчидМейснер, Охсенфельд нар хэт дамжуулагчийн эргэн тойронд соронзон орон яг хэрхэн тархдагийг туршилтаар туршихаар шийджээ. Үр дүн нь гэнэтийн байсан. Туршилтын нөхцөл байдлаас үл хамааран соронзон орон нь дамжуулагч руу нэвтрээгүй. Гайхамшигтай баримт бол тогтмол соронзон орон дахь эгзэгтэй температураас доош хөргөсөн хэт дамжуулагч нь энэ талбарыг эзэлхүүнээсээ аяндаа түлхэж, соронзон индукц B = 0 байх төлөвт шилжсэн явдал байв. идеал диамагнетизмын төлөв байдал. Энэ үзэгдлийг Meissner эффект гэж нэрлэдэг.

Мейснер эффект нь хэт дамжуулагчийн хамгийн үндсэн шинж чанар гэж олон хүн үздэг. Үнэхээр тэг эсэргүүцэлтэй байх нь энэ нөлөөнөөс зайлшгүй гардаг. Эцсийн эцэст, гадаргуугийн скринингийн гүйдэл нь цаг хугацааны хувьд тогтмол бөгөөд хэмжигдээгүй соронзон орон дээр сулрдаггүй. Хэт дамжуулагчийн нимгэн гадаргуугийн давхаргад эдгээр гүйдэл нь гадны оронтой яг тэнцүү бөгөөд эсрэгээрээ өөрийн соронзон орон үүсгэдэг. Хэт дамжуулагчийн хувьд эдгээр хоёр эсрэг тархалттай соронзон орон нь нийт соронзон орон тэгтэй тэнцэх байдлаар нийлдэг боловч талбайн нөхцлүүд хамтдаа байдаг тул гаднах хүчийг "түлхэх" нөлөөний талаар ярьдаг. хэт дамжуулагчаас гарах соронзон орон.

Эхний төлөвт байгаа хамгийн тохиромжтой дамжуулагчийг эгзэгтэй температураас доош хөргөж, гадаад соронзон орон байхгүй болно. Одоо ийм тохиромжтой дамжуулагчийг гадны соронзон орон руу оруулъя. Түүвэр талбар нь тийм биш нэвчдэг бөгөөд үүнийг Зураг дээр схемээр үзүүлэв. 1 . Гадны талбар гарч ирсний дараа нэн тохиромжтой дамжуулагчийн гадаргуу дээр гүйдэл үүсч, Ленцийн дүрмийн дагуу өөрийн соронзон орныг хэрэглэж буй тал руу чиглүүлж, дээж дэх нийт талбар тэгтэй тэнцүү байх болно.

Үүнийг Максвеллийн тэгшитгэлийг ашиглан баталж болно. Индукцийг өөрчлөх үед INДээж дотор E цахилгаан орон үүсэх ёстой.

Хаана -тай - вакуум дахь гэрлийн хурд. Гэхдээ хамгийн тохиромжтой дамжуулагчийн хувьд R= 0, учир нь

E = jс,

хаана - эсэргүүцэл, энэ нь манай тохиолдолд тэгтэй тэнцүү, j-- өдөөгдсөн гүйдлийн нягт. Үүнийг дагадаг Б=const, гэхдээ дээжийг талбарт оруулахаас өмнө IN= 0, тэгвэл энэ нь тодорхой байна IN= 0 ба талбарт орсны дараа. Үүнийг мөн ингэж тайлбарлаж болно: c = 0 тул соронзон орны хамгийн тохиромжтой дамжуулагч руу нэвтрэх хугацаа хязгааргүй юм.

Тиймээс гадаад соронзон орон руу нэвтрүүлсэн хамгийн тохиромжтой дамжуулагч байна INТүүврийн аль ч цэг дээр = 0 байна. Гэсэн хэдий ч ижил төлөв (хамгийн тохиромжтой дамжуулагч Т<Т -тай гадаад соронзон орон дахь) өөр аргаар хүрч болно: эхлээд "халуун" дээжинд гаднах талбарыг хэрэглэж, дараа нь температур хүртэл хөргөнө. Т<Т -тай .

Электродинамик нь хамгийн тохиромжтой дамжуулагчийн хувьд огт өөр үр дүнг урьдчилан таамаглаж байна. Үнэхээр дээж Т>Т -тай эсэргүүцэлтэй, соронзон орон нь сайн нэвтэрдэг. Доор нь хөргөсний дараа Т -тай талбар нь дээжинд үлдэх болно. Энэ нөхцөл байдлыг Зураг дээр дүрсэлсэн болно. 2.

Тиймээс тэг эсэргүүцэлээс гадна хэт дамжуулагч нь өөр нэг үндсэн шинж чанартай байдаг - хамгийн тохиромжтой диамагнетизм. Дотор соронзон орон алга болох нь хэт дамжуулагч дахь байнгын гадаргуугийн гүйдэл гарч ирэхтэй холбоотой юм. Гэхдээ соронзон орныг бүрмөсөн гадагшлуулах боломжгүй, учир нь Энэ нь гадаргуу дээр соронзон орон эцсийн утгаасаа огцом унана гэсэн үг юм INтэг хүртэл. Үүнийг хийхийн тулд гадаргуу дээгүүр хязгааргүй нягттай гүйдэл гүйх шаардлагатай бөгөөд энэ нь боломжгүй юм. Үүний үр дүнд соронзон орон нь хэт дамжуулагч руу гүн нэвтэрч, тодорхой гүнд l.

Meissner-Ochsenfeld нөлөө нь зөвхөн сул талбарт ажиглагддаг. Соронзон орны хүч нь утга хүртэл нэмэгдэхэд Н смхэт дамжуулагч төлөв устаж байна. Энэ талбарыг шүүмжлэлтэй гэж нэрлэдэг Н см.Критик соронзон орон ба эгзэгтэй температурын хамаарлыг эмпирик томьёо (6)-аар сайн тодорхойлсон.

Н см (T) =Н см (0) [1-(Т/Т в ) 2 ] (6)

Хаана Н см (0) - үнэмлэхүй тэг рүү экстраполяцилагдсан чухал талбар .

Энэ хамаарлын графикийг Зураг 3-т үзүүлэв. Энэ графикийг мөн фазын диаграм гэж үзэж болох бөгөөд саарал хэсгийн цэг бүр нь хэт дамжуулагч төлөвтэй, цагаан хэсгийн цэг бүр нь хэвийн төлөвтэй тохирч байна.

Соронзон орны нэвтрэлтийн шинж чанараас хамааран хэт дамжуулагчийг эхний ба хоёр дахь төрлийн хэт дамжуулагч гэж хуваадаг. Соронзон орон нь талбайн хүч хүрэх хүртэл I төрлийн хэт дамжуулагч руу нэвтэрдэггүй Н см. Хэрэв талбай нь эгзэгтэй утгаас хэтэрсэн бол хэт дамжуулагч төлөв устаж, талбар нь дээж рүү бүрэн нэвтэрдэг. I төрлийн хэт дамжуулагч нь ниобиумаас бусад бүх хэт дамжуулагч химийн элементүүдийг агуулдаг.

Металл хэвийн төлөвөөс хэт дамжуулагч төлөвт шилжих үед зарим ажил хийгддэг болохыг тооцоолсон. Энэ ажлын эх сурвалж чухам юу вэ? Хэт дамжуулагч нь хэвийн төлөвт байгаа ижил металлаас бага энергитэй байдаг.

Хэт дамжуулагч нь энергийг олж авснаар Мейснер эффектийн "тансаг"-ыг хангаж чадах нь тодорхой юм. Энэ үзэгдэлтэй холбоотой энергийн өсөлт нь металыг хэт дамжуулагч төлөвт шилжүүлэхтэй холбоотой энергийн илүү үр дүнтэй бууралтаар нөхөгдөх хүртэл соронзон орныг түлхэх болно. Хангалттай соронзон орны хувьд энэ нь эрчим хүчний хувьд илүү таатай байх нь хэт дамжуулагч төлөв биш, харин орон нь дээж рүү чөлөөтэй нэвтэрдэг хэвийн төлөв юм.

Нууцлаг квант үзэгдлүүд судлаачдыг төсөөлшгүй зан авираараа гайхшруулсан хэвээр байна. Өмнө нь бид ярьж байсан бол өнөөдөр бид өөр нэг квант механик үзэгдлийг авч үзэх болно - хэт дамжуулагч.

Хэт дамжуулалт гэж юу вэ? Хэт дамжуулалт гэдэг нь хатуу биет дэх цахилгаан гүйдлийн урсгалын квант үзэгдэл юм, өөрөөр хэлбэл биеийн цахилгаан эсэргүүцэл нь тэг юм.

"Үнэмлэхүй тэг" гэсэн ойлголтыг физикт нэвтрүүлснээр эрдэмтэд молекулын хөдөлгөөн бараг байхгүй үед бага температурт бодисын шинж чанарыг улам бүр судалж эхлэв. Бага температурт хүрэхийн тулд "хий шингэрүүлэх" процесс шаардлагатай. Уурших үед ийм хий нь шингэнээс молекулуудыг салгахад энерги шаардагддаг тул энэ хийд дүрэгдсэн биеэс энерги авдаг. Үүнтэй төстэй үйл явц нь гэр ахуйн хөргөгчинд тохиолддог бөгөөд шингэрүүлсэн фреон хий хөлдөөгчид ууршдаг.

19-р зууны төгсгөл, 20-р зууны эхэн үед хүчилтөрөгч, азот, устөрөгч зэрэг шингэрүүлсэн хийнүүд аль хэдийн үйлдвэрлэгдэж эхэлсэн. Удаан хугацааны туршид гелийг шингэрүүлэх боломжгүй байсан ч энэ нь хамгийн бага температурт хүрэхэд тусална гэж таамаглаж байсан.

Гелийг шингэрүүлэх амжилтыг 1908 онд Лейдений их сургуульд (Нидерланд) ажиллаж байсан Голландын физикч Хайке Камерлингх-Оннес олсон. Шингэрүүлсэн гели нь хамгийн бага температурт хүрэх боломжтой болсон - ойролцоогоор 4 К. Шингэн гелийг хүлээн авсны дараа эрдэмтэн гелийн температурт янз бүрийн материалын шинж чанарыг судалж эхлэв.

Нээлтийн түүх

Камерлингх Оннесийн сонирхсон асуултуудын нэг бол хэт бага температурт металлын эсэргүүцлийг судлах явдал байв. Температур нэмэгдэхийн хэрээр цахилгаан эсэргүүцэл нэмэгддэг нь мэдэгдэж байсан. Тиймээс температур буурахад эсрэг нөлөө ажиглагдах болно гэж бид найдаж болно.

1911 онд мөнгөн устай туршилт хийж эрдэмтэн түүнийг хөлдөж, температурыг бууруулсаар байв. 4.2 К хүрэх үед төхөөрөмж эсэргүүцлийг бичихээ больсон. Оннес судалгааны байгууламжийн төхөөрөмжүүдийг буруу ажиллах вий гэж айсан учраас сольсон боловч үнэмлэхүй тэг нь 4 К-ын зайд байгаа хэдий ч төхөөрөмжүүд тэг эсэргүүцэл үзүүлж байв.

Мөнгөн усны хэт дамжуулалтыг нээсний дараа олон тооны асуулт гарч ирэв. Тэдгээрийн дотроос: "хэт дамжуулалт нь мөнгөн уснаас бусад бодисын шинж чанартай юу?" эсвэл "эсэргүүцэл тэг хүртэл буурдаг, эсвэл одоо байгаа төхөөрөмжүүд үүнийг хэмжих боломжгүй тийм бага байна.

Оннес ямар түвшний эсэргүүцэл буурсаныг шууд бусаар хэмжсэн анхны судалгааг санал болгов. Хагас дамжуулагч хэлхээнд өдөөгдсөн цахилгаан гүйдэл нь соронзон зүүний хазайлтаар хэмжигддэг байсан ч хэдэн жилийн турш унтарсангүй. Энэхүү туршилтын үр дүнгээс үзэхэд тооцоогоор олж авсан хэт дамжуулагчийн цахилгаан эсэргүүцэл 10−25 Ом.м байна. Зэсийн цахилгаан эсэргүүцэлтэй (1.5۰10−8 Ом.м) харьцуулахад энэ утга нь 7 дахин бага бөгөөд энэ нь бараг тэг болж байна.

Мейснер эффект

Хэт дамжуулагчаас гадна өөр нэг онцлог шинж чанар нь Meissner эффект юм. Энэ бол хэт дамжуулагч дахь соронзон орны хурдацтай задралын үзэгдэл юм. Хэт дамжуулагч нь диамагнит шинж чанартай, өөрөөр хэлбэл соронзон орон дээр макроскопийн гүйдэл нь хэт дамжуулагч дотор өдөөгдөж, өөрийн соронзон орон үүсгэдэг бөгөөд энэ нь гадны хүчийг бүрэн нөхдөг.

Хүчтэй соронзон орон дээр Мейснерийн эффект алга болдог. Хэт дамжуулагчийн төрлөөс хамааран (энэ талаар дараа нь) хэт дамжуулагч төлөв нь бүрмөсөн алга болдог (I төрлийн хэт дамжуулагч), эсвэл хэт дамжуулагчийг хэвийн болон хэт дамжуулагч бүсүүдэд (II төрөл) хуваадаг. Чухамхүү энэ нөлөө нь хэт дамжуулагчийг хүчтэй соронзны дээгүүр, эсвэл хэт дамжуулагчийн дээгүүр соронзыг өргөхийг тайлбарлаж чадна.

Хэт дамжуулагчийн эффектийн онолын тайлбар

Феноменологийн хандлага. Камерлингх Оннес хэдийгээр хэт дамжуулагчийг нээсэн ч анхны хэт дамжуулагчийн онолыг Германы физикч, ах дүү Фриц, Хайнц Лондон нар 1935 онд дэвшүүлсэн. Эрдэмтэд хэт дамжуулагчийн микроскопийн шалтгааныг феноменологийн үүднээс судлахгүйгээр хэт дамжуулагч ба Мейснерийн эффект зэрэг шинж чанарыг математикийн аргаар бүртгэхийг эрэлхийлэв. Гарсан тэгшитгэлүүд нь Лондонгийн нэвтрэлтийн гүн гэж нэрлэгддэг зүйлээс хамааран гадны соронзон орон хэт дамжуулагч руу зөвхөн тодорхой гүнд нэвтэрч чадахаар Мейснерийн эффектийг тайлбарлах боломжтой болгосон. Хэт дамжуулагчийг тайлбарлахын тулд металлын нэгэн адил хэт дамжуулагч дахь гүйдэл дамжуулагчийг электрон гэж үзэх шаардлагатай байв. Үүний зэрэгцээ тэг эсэргүүцэл гэдэг нь электрон хөдөлгөөний явцад мөргөлдөхгүй гэсэн үг юм. Энэ нь бүх дамжуулагч электронуудад хамаарах тул эсэргүүцэлгүй электронуудын гүйдэл байдаг.

Мэдээжийн хэрэг, энэ онол нь энэ үзэгдлийн мөн чанарыг тайлбарлаагүй бөгөөд зөвхөн үүнийг тайлбарлаж, хэд хэдэн тохиолдолд түүний зан төлөвийг урьдчилан таамаглах боломжийг бидэнд олгодог. Илүү гүнзгий, гэхдээ бас феноменологийн онолыг 1950 онд Зөвлөлтийн онолын физикч Лев Ландау, Виталий Гнизбург нар санал болгосон.

BCS онол. Хэт дамжуулалтын үзэгдлийн анхны чанарын тайлбарыг Америкийн физикч Жон Бардин, Леон Купер, Жон Шриффер нарын бүтээсэн BCS онолын хүрээнд санал болгосон. Энэ онол нь тодорхой нөхцөлд электронуудын хооронд таталцал үүсч болно гэсэн таамаглалаас үүдэлтэй. Төрөл бүрийн өдөөлт, ялангуяа болор торны чичиргээнээс үүдэлтэй таталцал нь болор дахь хоёр электроны холбогдсон төлөвийг "Cooper хос" үүсгэх чадвартай. Ийм хос нь болор торны чичиргээ, хольцын аль алинд нь тараагдахгүйгээр болор дотор хөдөлж чаддаг. Температур нь тэгээс хол байгаа бодисуудад ийм хос электроныг "эвдэх" хангалттай энерги байдаг бол бага температурт системд хангалттай энерги байдаггүй. Үүний үр дүнд бодистой бараг харьцдаггүй, холбогдсон электронуудын урсгал - Купер хосууд гарч ирдэг. 1972 онд Д.Бардин, Л.Купер, Д.Шриффер нар физикийн салбарт Нобелийн шагнал хүртжээ.

Дараа нь Зөвлөлтийн онолын физикч Николай Боголюбов BCS-ийн онолыг сайжруулсан. Эрдэмтэн бүтээлүүддээ квант нөлөөллийн үр дүнд Куперийн хосууд (Ферми энергитэй ойролцоо энерги, тодорхой эргэлт гэх мэт) үүсэх нөхцөлийг нарийвчлан тодорхойлсон. Бие даасан байдлаар электронууд нь хагас бүхэл спиралтай (фермион) бөөмс бөгөөд тэдгээр нь үүсэх, хэт шингэн төлөвт шилжих чадваргүй байдаг. Хэрэв Купер хос электрон байвал энэ нь бүхэл спинтэй хагас бөөмийг төлөөлдөг ба . Тодорхой нөхцөлд бозонууд нь Бозе-Эйнштейний конденсат, өөрөөр хэлбэл бөөмс нь ижил төлөвийг эзэлдэг бодис үүсгэх чадвартай бөгөөд энэ нь хэт шингэн үүсэхэд хүргэдэг. Электронуудын энэхүү хэт шингэн нь хэт дамжуулалтын нөлөөг тайлбарладаг.

Хувьсах цахилгаан орон дахь хэт дамжуулагч

Хэт дамжуулагч болон Мейснерийн эффектээс гадна хэт дамжуулагч нь өөр олон шинж чанартай байдаг. Дараахь зүйлийг тэмдэглэх нь зүйтэй - хэт дамжуулагчийн тэг эсэргүүцэл нь зөвхөн тогтмол гүйдлийн үед л онцлог юм. Хувьсах цахилгаан орон нь хэт дамжуулагчийн эсэргүүцлийг тэг биш болгож, талбайн давтамж нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.

Хоёр шингэний загвар нь хэт шингэн материалыг хэт шингэний муж ба энгийн бодисын мужид хуваадаг шиг электронуудын урсгалыг хэт дамжуулагч ба энгийн гэж хуваадаг. Тогтмол талбар нь хэт дамжуулагч электронуудыг хязгааргүй хүртэл хурдасгах болно (тэдгээрийн тэг эсэргүүцлийг харгалзан үзвэл) энэ нь боломжгүй, учир нь хэт дамжуулагчийг цохиход энэ нь тэг болж хувирдаг. Тогтмол цахилгаан орон нь хэт дамжуулагч дээр ажилладаггүй тул энгийн электронууд үүнд нөлөөлдөггүй (энэ нь зүгээр л гадагшлуулдаг) бөгөөд энэ нь хөдөлгөөнийг зөвхөн хэт дамжуулагч электронуудаар илэрхийлдэг гэсэн үг юм.

Хувьсах цахилгаан талбайн хувьд электронуудын хурдатгалын үйл явц удааширч, физикийн хувьд боломжтой байдаг. Энэ тохиолдолд эсэргүүцлийн шинж чанартай энгийн электронуудын гүйдэл бас байдаг. Ийм талбайн давтамж өндөр байх тусам энгийн электронуудтай холбоотой нөлөөлөл их байх болно.

Лондонгийн мөч

Хэт дамжуулагчийн өөр нэг сонирхолтой шинж чанар нь Лондонгийн мөч юм. Энэ үзэгдлийн мөн чанар нь эргэдэг хэт дамжуулагч нь дамжуулагчийн эргэлтийн тэнхлэгийн дагуу яг таарсан соронзон орон үүсгэдэг.

Энэ үзэгдлийн цаашдын судалгаа нь Лондонгийн таталцлын соронзон моментийг нээхэд хүргэсэн. 2006 онд Австрийн ARC Seibersdorf судалгааны хүрээлэнгийн судлаач Мартин Тажмар, Европын сансрын агентлагийн (ESA) судлаач Кловис де Матос нар хурдасгагч хэт дамжуулагч нь таталцлын талбар үүсгэдэг болохыг олж мэдсэн. Гэсэн хэдий ч ийм таталцлын орон нь дэлхийнхээс ойролцоогоор 100 сая дахин сул юм.

Хэт дамжуулагчийн ангилал

Хэт дамжуулагчийн хэд хэдэн ангилал байдаг бөгөөд эдгээр нь дараах шалгуурт суурилдаг.

1. Соронзон талбайд үзүүлэх хариу үйлдэл. Энэ шинж чанар нь хэт дамжуулагчийг хоёр төрөлд хуваадаг. I төрлийн хэт дамжуулагч нь соронзон орны тодорхой эгзэгтэй утгатай бөгөөд үүнээс хэтэрсэн тохиолдолд хэт дамжуулагч чанараа алддаг. II төрөл - соронзон орны хоёр хязгаарлагдмал утгатай байна. Энэ ангилалд хамаарах хэт дамжуулагчдад эдгээр утгуудаар хязгаарлагдсан соронзон орон хэрэглэх үед хэт дамжуулагчийг хадгалахын зэрэгцээ талбар хэсэгчлэн нэвтэрдэг.
2. Чухал температур. Бага температуртай, өндөр температуртай хэт дамжуулагч байдаг. Эхнийх нь -196 ° C буюу 77 К-аас доош температурт хэт дамжуулагчийн шинж чанартай байдаг. Өндөр температурт хэт дамжуулагч нь үүнээс өндөр температурыг шаарддаг. Өндөр температурын хэт дамжуулагчийг практикт хөргөгч болгон ашиглаж болох тул ийм хуваагдал үүсдэг.
3. Материал. Энд ийм сортууд байдаг: цэвэр химийн элемент (мөнгөн ус эсвэл хар тугалга гэх мэт), хайлш, керамик, органик эсвэл төмрийн суурьтай.
4. Онолын тайлбар. Мэдэгдэж байгаагаар аливаа физик онол нь тодорхой хэрэглээний хүрээтэй байдаг. Ийм учраас цаашид хэрэглэхийн тулд хэт дамжуулагчийг мөн чанарыг нь тодорхойлж чадах онолуудад хуваах нь зүйтэй юм.

Графены хэт дамжуулалт

Сүүлийн хэдэн жилийн хугацаанд графены нэр хүнд мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн. Графен нь нэг атомын зузаантай өөрчлөгдсөн нүүрстөрөгчийн давхарга гэдгийг санацгаая. Юуны өмнө энэ нь нэг буюу хэд хэдэн давхар графений нугалах замаар бүтээгдсэн тусгай хэт хүчтэй материал болох нүүрстөрөгчийн нано гуурсыг нээсэн явдал юм.

2018 онд Массачусетсийн Технологийн Институт болон Харвардын Их Сургуулийн профессор Пабло Жарилло-Херреро тэргүүтэй хэсэг судлаачид тодорхой (“ид шидтэй”) өнцгөөр эргүүлэхэд хоёр хуудас графен нь цахилгаан дамжуулах чанараас бүрэн ангид байдгийг илрүүлжээ. Судлаачид энэхүү графены бүтцэд цөөн тооны электрод нэмж материалд хүчдэл өгөх үед электронууд тодорхой түвшинд анхны тусгаарлах төлөвөөсөө салж, эсэргүүцэлгүйгээр урсаж байгааг олж мэдэв. Энэ үзэгдлийн хамгийн чухал онцлог нь тогтоосон графены бүтцийн хэт дамжуулалтыг тасалгааны температурт олж авсан явдал юм. Хэдийгээр энэ нөлөөг тайлбарлах нь эргэлзээтэй хэвээр байгаа ч эрчим хүчний хангамжийн салбарт түүний боломж нэлээд өндөр байна.

Хэт дамжуулагчийн хэрэглээ

Хэт дамжуулагчийг хараахан өргөнөөр ашиглаагүй байгаа ч энэ чиглэлээр бүтээн байгуулалтууд идэвхтэй явагдаж байна. Тиймээс, Мейснер эффектийн ачаар маглев галт тэрэг гэж нэрлэгддэг соронзон галт тэрэгнүүд замын дээгүүр "хөөрөх" боломжтой болсон.

Хэт хүчирхэг турбогенераторуудыг цахилгаан станцад ашиглах боломжтой хэт дамжуулагч дээр үндэслэн аль хэдийн бүтээж байна.

Криотрон бол технологи, электрон төхөөрөмжид хэрэгтэй байж болох хэт дамжуулалтын өөр нэг хэрэглээ юм. Энэ нь хэт дамжуулагчийн төлөвийг маш богино хугацаанд (10⁻⁶-аас 10⁻¹¹s хүртэл) хэвийн байдлаас хэт дамжуулагч руу шилжүүлэх төхөөрөмж юм. Криотроныг хадгалах, кодлохтой холбоотой мэдээллийн системд ашиглаж болно. Тиймээс тэдгээрийг анх удаа компьютерт хадгалах төхөөрөмж болгон ашигласан. Криотронууд нь дохио хүлээн авагчийн мэдрэмжийг нэмэгдүүлэх, дохионы хэлбэрийг аль болох сайн хадгалах зэрэг нь криоэлектроникийн салбарт тусалж чадна. Энд бага температур, хэт дамжуулалтын нөлөө нь зорилгодоо хүрэхэд хувь нэмэр оруулдаг.

Мөн хэт дамжуулагчийн эсэргүүцэл байхгүй тул ийм бодисоор хийсэн кабель нь дулааны алдагдалгүйгээр цахилгаан эрчим хүчийг дамжуулах бөгөөд энэ нь эрчим хүчний хангамжийн үр ашгийг ихээхэн нэмэгдүүлэх болно. Өнөөдөр ийм кабелийг шингэн азотоор хөргөх шаардлагатай бөгөөд энэ нь тэдгээрийн ашиглалтын зардлыг нэмэгдүүлдэг. Гэсэн хэдий ч энэ чиглэлийн судалгаа үргэлжилж байгаа бөгөөд супер дамжуулагч дээр суурилсан анхны цахилгаан дамжуулалтыг 2008 онд Америкийн супер дамжуулагч Нью-Йорк хотод ашиглалтад оруулсан. 2015 онд Өмнөд Солонгос хэдэн мянган километр хэт дамжуулагч цахилгаан дамжуулах шугам бий болгохоор төлөвлөж байгаагаа зарласан. Хэрэв бид үүн дээр тасалгааны температурт графены хэт дамжуулагчийг саяхан илрүүлсэнийг нэмбэл ойрын ирээдүйд цахилгаан эрчим хүчний хангамжийн салбарт дэлхий даяар өөрчлөлт гарах болно.

Эдгээр хэрэглээнээс гадна хэт дамжуулалтыг хэмжилтийн технологид ашигладаг бөгөөд фотон илрүүлэгчээс авахуулаад Гравитацийн мэдрэгч В сансрын хөлөг дээрх хэт дамжуулагч гироскоп ашиглан геодезийн прецессийг хэмжих хүртэл ашигладаг. Энэхүү хэмжилт нь Харьцангуйн ерөнхий онолд дурдсан шалтгааны улмаас ийм прецессийн тухай Эйнштейний таамаглалыг баталжээ. Хэмжилтийн механизмыг судлахгүйгээр дэлхийн геодезийн прецессийн талаархи мэдээлэл нь дэлхийн хиймэл дагуулыг үнэн зөв тохируулах боломжийг олгодог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Дээр дурдсан зүйлийг нэгтгэн дүгнэхэд дүгнэлт нь олон салбарт хэт дамжуулагчийн нөлөөллийн хэтийн төлөв, хэт дамжуулагчийн асар их боломж, ялангуяа эрчим хүчний хангамж, цахилгаан инженерчлэлийн чиглэлээр гарч ирж байна. Бид ойрын ирээдүйд энэ чиглэлээр олон нээлт болно гэж найдаж байна.