Unterschied zwischen Superfluidität und Supraleitung

Unterschied zwischen Superfluidität und Supraleitung

Der Schlüsselunterschied zwischen Superfluidität und Supraleitung ist, dass Superfluidität der Fluss von Helium 4 -Atomen in einer Flüssigkeit ist, während die Supraleitung der Fluss einer Elektronenladung in einem Feststoff ist.

Die Begriffe Superfluidität und Supraleitung sind verwandte Phänomene des Flusses ohne Widerstand, beschreiben diese Strömungen jedoch für verschiedene Systeme.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Superfluidität 
3. Was ist Supraleitung?
4. Superfluidität gegen Superkontrolle in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung - Superfluidität gegen Superkongressivität

Was ist Superfluidität?

Superfluidität ist eine charakteristische Eigenschaft einer Flüssigkeit, die keine Viskosität aufweist und ohne den Verlust der kinetischen Energie fließen kann. Wenn wir eine Superfluid rühren, neigt es dazu, Wirbel zu bilden, die sich weiterhin unbegrenzt drehen. Wir können die Superfluidität beobachten, die in zwei Isotopen Helium auftritt: Helium-3 und Helium-4. Wir können diese beiden Isotope verflüssigen, indem wir sie auf kryogene Temperatur kühlen.

Superfluidität ist eine Eigenschaft verschiedener anderer exotischer Materiezustände, die unter Astrophysik, Hochenergiephysik und Quantengravitation fallen. Die Theorie der Superfluidität wurde vom sowjetischen Physiker Lev Landau zusammen mit Isaak Khalatnikov entwickelt. Dieses Phänomen wurde jedoch ursprünglich von Pyotr Kapitsa und John F entdeckt. Allen in flüssigem Helium.

Abbildung 01: Flüssiges Helium ist Superfluidität

Bei der Betrachtung des flüssigen Helium-4 tritt seine Superfluidität bei einer sehr hohen Temperatur im Vergleich zu Helium-3 auf. Dies liegt hauptsächlich daran. Darüber hinaus war die Superfluidität von Helium-3 die Grundlage für den Edelpreis für Physik im Jahr 1996.

Was ist Supraleitung??

Die Superkontrolle ist ein Quantenphänomen, bei dem bestimmte Materialien bei bestimmten Magnet- und Temperaturregimen eine hohe Leitfähigkeit aufweisen. Dieses Phänomen wurde 1911 von Onnes entdeckt. Es gab jedoch keine konsistente mikroskopische Theorie, die beschreiben konnte, warum zum Zeitpunkt der Entdeckung eine Supraleitung auftritt. Bardeen und Cooper veröffentlichten jedoch ein Papier, in dem die mathematische Grundlage für die konventionelle Superkonditionivität angegeben ist.

Die Entdeckung der Supraleitung fand während der Untersuchung der Transporteigenschaften von Quecksilber (HG) bei niedriger Temperatur statt. Onnes entdeckte, dass unter der Verflißertemperatur des Heliums (gegen 4 Uhr.2 k) fällt der Widerstand von Quecksilber plötzlich auf Null ab. Die Erwartung war jedoch, dass der Widerstand entweder auf Null gehen oder bei einer Null -Temperatur abweichen würde, aber nicht plötzlich bei einer endlichen Temperatur verschwinden würde. Dieses Verschwinden zeigte einen neuen Grundzustand an und wurde als Eigentum der Supraleitung entdeckt.

Was ist der Unterschied zwischen Superfluidität und Superkonditionivität?

Superfluidität ist eine charakteristische Eigenschaft einer Flüssigkeit mit Nullviskosität und in der Lage, ohne Verlust der kinetischen Energie zu fließen. Die Superkontrolle ist ein Quantenphänomen, bei dem bestimmte Materialien bei bestimmten Magnet- und Temperaturregimen eine hohe Leitfähigkeit aufweisen. Der Hauptunterschied zwischen Superfluidität und Superkonformität besteht darin, dass die Superfluidität der Fluss von Helium 4 -Atomen in einer Flüssigkeit ist, während die Superkonformität der Elektronenladungsfluss in einem Feststoff ist.

Die folgende Infografik untersucht den Unterschied zwischen Superfluidität und Supraleitung in tabellarischer Form.

Zusammenfassung -Superfluidität gegen Superkongressivität

Superfluidität ist eine charakteristische Eigenschaft einer Flüssigkeit mit Nullviskosität und in der Lage, ohne Verlust der kinetischen Energie zu fließen. Die Superkontrolle ist ein Quantenphänomen, bei dem bestimmte Materialien bei bestimmten Magnet- und Temperaturregimen eine hohe Leitfähigkeit aufweisen. Der Hauptunterschied zwischen Superfluidität und Superkonformität besteht darin, dass die Superfluidität der Fluss von Helium 4 -Atomen in einer Flüssigkeit ist, während die Superkonformität der Elektronenladungsfluss in einem Feststoff ist.

Referenz:

1. „Superfluidität.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 7. Mai 2021.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Liquid Helium Rollin Film" von I, Alfredleitner, hat dieses Foto als Teil meines Films gemacht
"Liquid Helium, Superfluid" - eigene Arbeit (öffentlich zugänglich) über Commons Wikimedia