сверхпроводимость при комнатной температуре

[levtsn]

Есть ли запрещающие факторы?

[amon]

Похоже, что нет, хотя точно это не известно.

[Vechnolos]

Я в Как понимать квантовую механику Иванова вычитал про вымораживание степеней свободы:

Цитата:

Следуя А. Ф. Андрееву (с небольшими модификациями), перечислим некоторые этапы «вымораживания» степеней свободы по мере снижения температуры системы:
• $10^{10}$ K — отдельные протоны и нейтроны объединяются в атомные ядра — вымораживается независимое движение протонов и нейтронов;
• $10^4$ K — отдельные атомные ядра и электроны (плазма) объединяются в атомы — вымораживается (частично) независимое движение электронов и ядер;
• отдельные атомы объединяются в молекулы — вымораживается независимое движение атомов, остается движение молекулы как целого и колебания атомов вдоль химических связей (химические связи как пружинки; на языке теоретической механики — это собственные колебания);
• прекращаются колебания атомов внутри молекулы;
• газ конденсируется в жидкость или твердое тело — вымораживается независимое движение молекул, остаются коллективные колебания (например, звук), при которых каждая степень свободы описывает общее колебание всего образца (снова собственные колебания), т. е. стоячую или бегущую волну с частотой $\omega$ (такая волна описывается как совокупность квазичастиц с энергией $\hbar \omega$, для звука — это фононы);
• при дальнейшем понижении температуры вымораживаются коллективные колебания с более высокими частотами.

То есть мы видим как по мере уменьшения температуры (общей энергии системы) «выключаются» сильновозбужденные состояния и поведение системы становится все проще и проще с квантовой точки зрения.

Значит, если мы хотим найти материал со сверхпроводимостью при как можно более высокой температуре, то нам надо искать материал у которого "уровни энергии" выше, соответственно вымораживание происходит при более высоких температурах.

Там же Иванов ссылается на соотношение неопределенностей:

$\partial x \partial p \geqslant c\hbar$, $c \sim 1$.

Цитата:

Соотношение неопределенностей демонстрирует, что в плотной среде частица «зажата» соседями и $\partial x$ для характерных состояний мало. Соответственно, велико $\partial p$ и велики характерные энергии.

Проще говоря, все упирается в плотность упаковки материалов. Здесь на помощь могут придти повышенные давления. Вики утверждает, что в настоящее время наиболее высокая подтвержденная температура перехода получена для ${Hg}_{12} {Tl}_{3} {Ba}_{30} {Ca}_{30} {Cu}_{45} O_{127}$ — $138$ К при нормальном давлении и $164$ К при давлении $3,5 \cdot 10^5$ атм.

[amon]

Vechnolos в сообщении #1094972 писал(а):

вычитал про вымораживание степеней свободы:

Это не о том. Сверхпроводимость - результат фазового перехода, как кристаллизация или испарение.

[DimaM]

amon в сообщении #1095048 писал(а):

Сверхпроводимость - результат фазового перехода, как кристаллизация или испарение.

Немного по-другому: переход в сверхпроводящее состояние - второго рода.

[amon]

(Оффтоп)

DimaM в сообщении #1095072 писал(а):

переход в сверхпроводящее состояние - второго рода.

Это правда, но, боюсь, слишком сложно для уважаемых Vechnolos'a и levtsn'a (если ошибся - прошу прощения). Им бы понять чем фазовый переход отличается от вымораживания степеней свободы и изменения плотности при сжатии.

[Munin]

(Оффтоп)

Некоторые фазовые переходы тоже сопровождаются вымораживанием степеней свободы.

[levtsn]

amon в сообщении #1095084 писал(а):

(Оффтоп)

DimaM в сообщении #1095072 писал(а):

переход в сверхпроводящее состояние - второго рода.

Это правда, но, боюсь, слишком сложно для уважаемых Vechnolos'a и levtsn'a (если ошибся - прошу прощения). Им бы понять чем фазовый переход отличается от вымораживания степеней свободы и изменения плотности при сжатии.

Промежуточные рассуждения меня не интересуют, лишь конечный результат.

[Munin]

Извольте: конечный результат - тра-ля-ля-у-лю-лю-лю.

[Yuri Gendelman]

levtsn в сообщении #1095255 писал(а):

Промежуточные рассуждения меня не интересуют, лишь конечный результат.

Вам уже дали ответ без промежуточных рассуждений:

amon в сообщении #1094633 писал(а):

Похоже, что нет, хотя точно это не известно.

-- Вс янв 31, 2016 17:26:31 --

Munin в сообщении #1095396 писал(а):

тра-ля-ля-у-лю-лю-лю.

IMHO это совершенно ни к чему.

[Alex_J]

Сабж найдут через нанотехнологии.
Считайте это предсказанием.

Сверхпроводящим может оказаться зазор между слоями особых сплавов, а то и вовсе непроводящих материалов.

Только условием для эффекта будет особая структура или сила магнитного поля или нечто подобное.

[zubik67]

levtsn, а смысл? Высокотемпературная сверхпроводящая керамика выдерживает значительно меньшие напряженности магнитного поля, чем обычные сверхпроводники. И чем выше температура перехода в сверхпроводящее состояние, тем меньшие токи выдерживает сверхпроводящий материал. Ну получите Вы при комнатной температуре чуть большую плотность тока, чем лучшие проводники. Стоит ли игра свеч? Это не значит, что не нужно проводить поиск материалов с высокой температурой перехода. Обьясню, почему: ВТСП материалы при гелиевых температурах позволяют достичь рекордных токов и магнитных полей.

[levtsn]

Не только рекордный. просто -ток без потерь.

[DimaM]

zubik67 в сообщении #1104263 писал(а):

Высокотемпературная сверхпроводящая керамика выдерживает значительно меньшие напряженности магнитного поля, чем обычные сверхпроводники.

zubik67 в сообщении #1104263 писал(а):

ВТСП материалы при гелиевых температурах позволяют достичь рекордных токов и магнитных полей.

Взаимоисключающие параграфы.

[zubik67]

Ничего подобного. ВТСП при азотных температурах проигрывают обычным сверхпроводникам, а при гелиевых значительно их превосходят.