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
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 84)
28/01/2020
Astatine Trên lí thuyết, mọi nguyên tố lên tới số nguyên tử 94 có mặt trong thiên nhiên. Tuy nhiên, những nguyên tố nhất
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 83)
28/01/2020
Bismuth Những người thợ mỏ ngày xưa đặt cho bismuth tên gọi tectum argenti, phản ánh niềm tin của họ rằng khoáng chất bản
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 40)
26/01/2020
VƯỢT RA NGOÀI GIỚI HẠN CỦA LHC LHC đã tạo ra nhiều tiêu đề nóng, bao gồm cả việc khám phá ra boson Higgs vốn rất rất khó
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 39)
26/01/2020
CHUYỂN ĐỔI SANG LOẠI III Cuối cùng, một nền văn minh loại II có thể làm cạn kiệt sức mạnh của không chỉ ngôi sao nhà của
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 78)
23/01/2020
Định luật Ampère về điện từ 1825 André-Marie Ampère (1775-1836), Hans Christian Ørsted (1777-1851) Vào năm 1825, nhà vật lí Pháp
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 77)
23/01/2020
Động cơ Carnot 1824 Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832)   Phần nhiều công trình ban đầu về nhiệt động lực học –
Mở rộng săn tìm neutrino tại Nam Cực
14/01/2020
Đợt nâng cấp sắp tới cho detector IceCube sẽ đem lại những nhận thức sâu sắc hơn về các neutrino. Nằm sâu dưới lòng đất
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 82)
14/01/2020
Thallium Thành viên bền nặng nhất của nhóm 13 là một nguyên tố hóa học nữa được đặt tên theo màu sắc quang phổ nổi bật

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