Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 86)

Chất siêu chảy

Khi những chất lỏng nhất định, ví dụ helium lỏng, khi được làm lạnh xuống chỉ bằng vài độ trên không độ tuyệt đối, chúng mất hết toàn bộ ma sát. Cấp cho một động lượng nhỏ, chúng sẽ tiếp tục chảy lên trên hoặc sẽ trèo ra khỏi bình chứa và bò lên các chướng ngại vật. Nếu bạn làm cho một chất siêu chảy quay tròn thì nó tạo ra các xoáy lượng tử mang moment động lượng bị lượng tử hóa, và có thể tiếp tục chuyển động xoáy mãi mãi.

Chất siêu chảy là ngưng tụ Bose-Einstein, các hệ thống trong đó các boson nguyên tử hạ xuống mức năng lượng khả dĩ thấp nhất và vì thế tránh được các va chạm, làm giảm rất nhiều độ nhớt của chúng. Là dung môi lượng tử, chất siêu chảy có thể hòa tan các hóa chất thành những đám chỉ gồm vài phân tử, vây xung quanh chúng là “lớp vỏ solvation lượng tử” cho phép chúng quay tự do. Điều này tỏ ra hữu ích trong việc nghiên cứu từng phân tử chất khí. Chất siêu chảy không ma sát còn được dùng trong con quay hồi chuyển chính xác cao và còn là phương tiện “bắt giữ” bức xạ điện từ: tương tác giữa các photon và chất siêu chảy có thể làm chậm tốc độ ánh sáng xuống còn 17 mét (56 foot) trên giây.

Chất siêu chảy

Sự siêu dẫn

Khi một số kim loại, ví dụ như chì, niobium, thủy ngân, và rhodium, được làm lạnh đến vài độ trên không độ tuyệt đối, chúng trải qua sự suy giảm điện trở đột ngột đến thực tế bằng không. Chúng trở thành chất siêu dẫn, có khả năng duy trì một dòng điện mà không tổn thất năng lượng, trong hàng tỉ năm trên lí thuyết. Các chất siêu dẫn còn đẩy từ trường ra ngoài, đó là bí mật ẩn sau lực nâng từ.

Bên trong kim loại, các ion (hạt nhân tích điện dương) sắp xếp thành một cấu trúc dạng mạng lưới, vây xung quanh là các electron. Thông thường, các ion dao động và va chạm với electron chảy qua chúng, gây ra điện trở. Nhưng khi được làm lạnh dưới một nhiệt độ tới hạn, các electron bắt đầu tạo cặp thách thức nguyên lí loại trừ Pauli bởi việc có các trạng thái lượng tử giống nhau. Năng lượng của các “cặp Cooper” này giảm đi rất nhiều và, trong cấu trúc mạng tinh thể, một khe năng lượng mở ra phía trên các electron. Do chúng không có đủ năng lượng để băng qua khe, nên chúng không thể va chạm với các ion, do đó mà không có điện trở.

Sự siêu dẫn

Vật lí Lượng tử Tốc hành
Gemma Lavender
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 60)
11/11/2019
Định luật Coulomb về Tĩnh điện 1785 Charles-Augustin Coulomb (1736–1806) “Chúng ta gọi ngọn lửa của đám mây đen ấy là
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 59)
11/11/2019
Lỗ đen 1783 John Michell (1724-1793), Karl Schwarzschild (1873-1916), John Archibald Wheeler (1911-2008), Stephen William Hawking (1942-2018) Các nhà
Chuyển động của các hành tinh đặt ra giới hạn mới lên khối lượng graviton
11/11/2019
Có thể dùng chuyển động của các hành tinh để đưa ra ước tính tốt nhất cho giới hạn trên của khối lượng graviton – một
Đi tìm nguồn gốc của khái niệm du hành thời gian
10/11/2019
Giấc mơ du hành xuyên thời gian vốn đã xưa cũ và ở đâu cũng có. Thế nhưng niềm hứng khởi của con người đối với sự du
Thorium decahydride siêu dẫn ở 161 K
09/11/2019
Một nhóm nhà khoa học, dưới sự chỉ đạo của Artem Oganov ở Skoltech và Viện Vật lí và Công nghệ Moscow, và Ivan Troyan ở Viện
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 92)
09/11/2019
Các kiểu máy tính lượng tử Các nhà vật lí đang phát triển máy tính lượng tử không kì vọng chế tạo được ngay một mẫu
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 91)
09/11/2019
Điện toán lượng tử Máy tính lượng tử hứa hẹn làm thay đổi thế giới theo những cách mà chúng ta không thể hình dung nổi.
Định luật Coulomb về tĩnh điện (Phần 2)
08/11/2019
Charles-Augustin de Coulomb (1736–1806), nhà vật lí Pháp nổi tiếng với định luật mô tả lực tương tác giữa hai điện tích

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com