Cтраница 2
Но, когда Оннес охладил ртуть до температуры жидкого гелия, он был буквально потрясен увиденным. При 4 2 К сопротивление внезапно снизилось настолько, что он не смог его измерить. При температуре ниже некоторой критической величины Тс электрический ток, однажды запущенный, может сохраняться в течение недель, месяцев и даже лет. Сопротивление, которое обычно гасит электрический ток, становится равным нулю. Метам превращается в сверхпроводник. По мере того как ученые открывали все новые и новые сверхпроводники, предельные значения Тс постепенно повышались. Мировой рекорд в 15 К был установлен в 1941 г., когда был получен бинарный ( состоящий из двух элементов) сверхпроводник NbN. В 1973 г. для другого бинарного сверхпроводника NbOe была достигнута Тс 23 К. [16]
Но, когда Оннес охладил ртуть до температуры жидкого гелия, он был буквально потрясен увиденным. При 4 2 К сопротивление внезапно снизилось настолько, что он не смог его измерить. При температуре ниже некоторой критической величины Те электрический ток, однажды запущенный, может сохраняться в течение недель, месяцев и даже лет. Сопротивление, которое обычно гасит электрический ток, становится равным нулю. Металл превращается в сверхпроводник. По мере того как ученые открывали все новые и новые сверхпроводники, предельные значения Тс постепенно повышались. Мировой рекорд в 15 К был установлен в 1941 г., когда был получен бинарный ( состоящий из двух элементов) сверхпроводник NbN. В 1973 г. для другого бинарного сверхпроводника NbGe была достигнута Тс 23 К. [17]
Беккерель и Камерлинг Оннес открыли изменение спектров уранила при низких температурах ( см. разд. [19]
Волтьер [18, 19] и Оннес измерил ] восприимчивость этого соединения вплоть до 1 48 К в широки: пределах напряжения поля и впервые показали, что ланжевенов екая формула выполняется даже при таких низких температурах несмотря на то, что основные предпосылки его теории при эти: условиях неприменимы. Цернике и Джэмс [20] измерили темпе ратурные коэфициенты восприимчивостей всех восьмиводны: сульфатов редких земель, кроме европия, диспрозия и тулия Де-Хааз, Вьерсма и Капель [21] приводят данные по восьмивод ному сульфату эрбия от 14 до 285 К. Вильяме [24], исследовавши: Gd2 ( SO4) 3 8Н2О в широком температурном интервале, указы вает, что зависимость восприимчивости от температуры изобра жается ломаной линией. Велайос [25] дает температурные коэфи циенты восприимчивости для восьмиводных сульфатов терби диспрозия, гольмия и эрбия, а Кабрера [26] и Велайос приводя такие же данные для тулия и неодима. Ряд очень обширных исследований Кабреры [ 28, 29 особенно на гадолинии, диспрозии, гольмии, эрбии и тербш являются вероятно наиболее тщательными из проделанных до си пор. Он подчеркивает, что многие расхождения с теоретическим значениями магнитных постоянных происходят не от трудносте их разделения, а от присутствия воды. [20]
Идея увлекла профессора Оннеса, и уже в 1913 году в том же журнале Сообщения из Лейденской лаборатории он опубликовал статью с предложением построить сверхпроводящий электромагнит на 100 тысяч эрстед, не имеющий бесполезных потерь мощности и, естественно, изготовленный не из меди, а из какого-нибудь сверхпроводящего металла. [21]
Кроммелин, Мартинер и Оннес [1223] определили р - V - Г - данные неона в интервале 56 - 293 К при давлениях до 93 атм. На основании экспериментальных данных о сжимаемости Маслан и Литман [2800] составили диаграммы сжимаемости для неона в интервале 36 - 666 К и для давлений до 3500 атм. Николсон и Шнейдер [3068] измерили сжимаемость неона при температурах от 273 до 973 К и при давлениях от 10 до 80 атм. [22]
Ван Агт и Камерлинг Оннес [20] определили изотермы сжимаемости гелия и водорода при температурах от 14 до 90 К. В работе приведены ВВК гелия в указанной области температур. Значения ВВК Ван Агта и Камерлинг Оннеса ниже имеющихся экспериментальных данных. [23]
Термином сверхпроводимость ( Камерлинг Оннес, 1911 г.) обозначают явление скачкообразного уменьшения до неизмеримо малых значений электрического сопротивления материалов при низких температурах. Как показывают опыты, сверхпроводниками могут быть многие металлы, а также сплавы и соединения. Температурный интервал перехода из нормального в сверхпроводящее состояние зависит от чистоты, степени деформации и кристаллической структуры образца. [24]
Итого уравнение Камерлинга - Оннеса содержит 5 - 5 25 постоянных коэфициентов, определяемых из опыта. [25]
Точнее, Каммерлинг - Оннесу принадлежит лейденская форма уравнения (1.43), а берлинская форма (1.42) - Хольборну. [26]
Случай, исследованный Камерлинг Оннесом, является, насколько нам известно, единственным. [27]
Ван - Агт и Камерлинг Оннес [20] исследовали сжимаемость водорода при температурах от 14 до 90 К и привели ВВК водорода для указанной области температур. [28]
К сожалению, радужным мечтам Оннеса о розе без шипов - электротехнике без электрического сопротивления - не было суждено сбыться. Первые же исследования показали, что в сверхпроводниках, открытых во времена Оннеса - ртути, олове, свинце - не может без разрушения состояния сверхпроводимости циркулировать хотя бы мало-мальски значительный электрический ток. Таким образом, техническая революция, задуманная Оннесом, не состоялась, и поразительное явление сверхпроводимости, казалось, навсегда вошло в студенческие физические практикумы как любопытнейший физический курьез, как бы олицетворяющий вечное движение. Во многих низкотемпературных лабораториях мира ток, хотя и не очень большой, в течение многих лет, не теряя энергии, циркулировал по сверхпроводящим свинцовым кольцам, погруженным в жидкий гелий. [29]
Сверхпроводимость была открыта Ка-мерлинг - Оннесом в 1911 г. на ртути. [30]