Split Personality: Type 1 and Type

Split Personality: Type 1 and Type 2 Superconductors
Now that you’ve learned about low-temperature and high-temperature superconductivity and the Meissner Effect, you’re ready for us to throw another concept at you: Type 1 and Type 2 superconductors.
All high-temperature superconductors fall into the Type 2 category, as do all superconducting alloys; superconductors made of just one element (mercury and aluminum, for example) are Type 1’s. But these two classifications shouldn’t get confused. Let’s back up a little.
You know already that temperature can determine whether or not a material becomes superconductive. Well, the presence of a magnetic field can also make or break a material’s superconductivity.
You know from the Meissner Effect that a superconductor can expel an outside magnetic force. What we didn’t tell you is that, if that magnetic force gets high enough, the tables turn: The magnetic field gets the better of the superconductor, which then loses its superconductivity and begins conducting electricity normally again.
The strength of the magnetic field required to break the material’s superconductivity is called the critical field.
What separates Type 1 and Type 2 superconductors is the way in which they revert to normal conductivity in the presence of a critical field.
The way Type 1 superconductors operate is pretty cut and dried (as cut and dried as physics can get!). Let’s take our friend mercury. As you know, this element is superconducting at 4.2 K. But expose it to a magnetic field of .041 tesla or higher, and all bets are off; those Cooper pairs break up and the mercury immediately reverts to normal conduction.
Type 2 superconductors are a little more complicated. They have not one, but two critical fields. Let’s take as an example a material widely used in the superconducting magnets of MRI machines: niobium-tin, or Nb3Sn. This alloy becomes superconducting at 18 K (assuming the absence of any significant magnetic field).
Below Nb3Sn’s lower critical field of 0.01 tesla, the alloy remains fully superconducting. Above its upper critical field of about 29 tesla, it ceases superconducting entirely. But in between these two fields the material enters what’s known as a mixed state – essentially, part of it conducts electricity normally, part of it is superconducting.
This mixed state comes about because the superconducting material no longer fully excludes the outside magnetic field; as the field strength increases and approaches the upper critical field, the more the field penetrates the superconductor. The closer to the upper critical field you get, the less superconducting the material becomes.
So unlike Type 1 superconductors, which have a take-it-or-leave-it approach to superconductivity, Type 2 superconductors are willing to spend more time in a middle ground.
The long and the short of this, though, is that Type 2 superconductors generally can sustain superconductivity in the presence of much higher magnetic fields. This is of tremendous consequence to Magnet Lab scientists and others who need high magnetic fields for their experiments. All of the superconducting magnets used in high-field research are Type 2.
Superconductivity is a unique and powerful tool in scientific research, and promises great benefits for the planet. As the force that makes MRI possible, superconductivity has already improved – and often saved – the lives of countless patients and their doctors. Other applications of the technology have been under development for years, including maglev “levitating” trains and superconducting power cables that could revolutionize electricity across the planet. You may well reap the benefits of this research in your lifetime. Click on any of these links, or check out some of the resources listed below, to explore other aspects of superconductivity.

Kết quả (Việt) 1:

Phân chia nhân cách: Loại 1 và loại 2 siêuBây giờ mà bạn đã học được về siêu dẫn nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao và các hiệu ứng Meissner, bạn đã sẵn sàng cho chúng tôi để ném một khái niệm lúc bạn: chất siêu dẫn loại 1 và loại 2.Tất cả các chất siêu dẫn nhiệt độ cao thuộc thể loại loại 2, như làm tất cả hợp kim siêu dẫn; chất siêu dẫn bằng chỉ là một yếu tố (thủy ngân và nhôm, ví dụ) là loại 1. Nhưng các phân loại hai không nên bị lẫn lộn. Chúng ta hãy trở lại một chút.Bạn đã biết rằng nhiệt độ có thể xác định có hay không một vật liệu trở thành superconductive. Vâng, sự hiện diện của từ trường cũng có thể thực hiện hoặc phá vỡ một vật liệu siêu dẫn.Bạn biết từ hiệu ứng Meissner một siêu dẫn có thể trục xuất một lực lượng từ bên ngoài. Những gì chúng tôi đã không cho bạn biết là rằng, nếu lực lượng từ được đủ, cao sang bảng: từ trường được tốt của các siêu dẫn, mà sau đó sẽ mất tính siêu dẫn của nó và bắt đầu tiến hành điện bình thường một lần nữa.Sức mạnh của từ trường yêu cầu để phá vỡ các vật liệu siêu dẫn được gọi là lĩnh vực quan trọng.Những gì phân tách chất siêu dẫn loại 1 và loại 2 là cách mà họ trở lại bình thường dẫn sự hiện diện của một lĩnh vực quan trọng.Cách thức hoạt động chất siêu dẫn loại 1 là khá cắt và khô (như cắt và khô như vật lý có thể nhận được!). Chúng ta hãy thủy ngân người bạn của chúng tôi. Như bạn đã biết, nguyên tố này là siêu dẫn ở 4.2 K. Nhưng tiếp xúc với trường của.041 tesla hoặc cao hơn, và tất cả các cược tắt; những cặp Cooper chia tay và thủy ngân ngay lập tức reverts để dẫn truyền bình thường.Chất siêu dẫn loại 2 là một ít phức tạp hơn. Họ đã không phải một, nhưng hai lĩnh vực quan trọng. Hãy lấy ví dụ một vật liệu sử dụng rộng rãi trong các nam châm siêu dẫn của MRI máy: niobi-tin, hoặc Nb3Sn. Hợp kim này sẽ trở thành siêu dẫn lúc 18 K (giả sử không có bất kỳ đáng kể từ trường).Dưới đây của Nb3Sn thấp lĩnh vực quan trọng của 0,01 tesla, hợp kim vẫn hoàn toàn siêu dẫn. Trên lĩnh vực quan trọng trên của khoảng 29 tesla, nó không còn siêu dẫn hoàn toàn. Nhưng ở giữa các lĩnh vực hai tài liệu vào những gì được biết đến như một nhà nước hỗn hợp-về cơ bản, một phần của nó tiến hành điện bình thường, một phần của nó là siêu dẫn.Điều này pha trộn nhà nước xuất phát bởi vì các vật liệu siêu dẫn không hoàn toàn loại trừ từ trường bên ngoài; như sức mạnh lĩnh vực tăng và phương pháp tiếp cận lĩnh vực quan trọng trên, càng có nhiều lĩnh vực thâm nhập các siêu dẫn. Gần hơn đến lĩnh vực quan trọng trên bạn nhận được, càng ít siêu dẫn các tài liệu sẽ trở thành.Vì vậy, không giống như chất siêu dẫn loại 1, có một cách tiếp cận đi-CNTT-hoặc-để lại-nó để tính siêu dẫn, chất siêu dẫn loại 2 là sẵn sàng để dành nhiều thời gian trong một mặt đất trung bình.Dài và ngắn của điều này, Tuy nhiên, là rằng chất siêu dẫn loại 2 nói chung có thể duy trì tính siêu dẫn sự hiện diện của nhiều cao từ trường. Điều này là của các hậu quả to lớn cho các nhà khoa học phòng thí nghiệm nam châm và những người khác những người cần cao từ trường cho các thí nghiệm của họ. Tất cả các nam châm siêu dẫn được sử dụng trong lĩnh vực cao nghiên cứu là loại 2.Siêu dẫn là một công cụ độc đáo và mạnh mẽ trong nghiên cứu khoa học, và hứa hẹn các lợi ích to lớn cho các hành tinh. Như là lực lượng làm cho MRI có thể, tính siêu dẫn có đã được cải thiện- và thường xuyên lưu-cuộc sống của vô số bệnh nhân và các bác sĩ. Các ứng dụng khác của công nghệ đã đang được phát triển trong nhiều năm qua, bao gồm cả maglev "bay" xe lửa và sức mạnh siêu dẫn cáp mà có thể cách mạng hóa điện trên khắp hành tinh. Bạn cũng có thể gặt hái những lợi ích của nghiên cứu này trong đời sống của bạn. Nhấp vào bất kỳ các liên kết, hoặc kiểm tra một số các nguồn tài nguyên được liệt kê dưới đây, để khám phá các khía cạnh khác của siêu dẫn.

Kết quả (Việt) 2:

Chia cách: Loại 1 và Loại 2 chất siêu dẫn
Bây giờ bạn đã biết về nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao siêu dẫn và các hiệu ứng Meissner, bạn đã sẵn sàng cho chúng tôi để ném khái niệm khác đối với bạn:. Loại 1 và Loại 2 chất siêu dẫn
Tất cả siêu dẫn nhiệt độ cao rơi vào các thể loại Type 2, cũng như tất cả các hợp kim siêu dẫn; siêu dẫn thực hiện chỉ một phần tử (thủy ngân và nhôm, ví dụ) là loại 1 của. Nhưng hai phân loại này không nên lẫn lộn. Chúng ta hãy trở lại lên một chút.
Bạn đã biết rằng nhiệt độ có thể xác định có hay không một vật liệu trở nên siêu dẫn. Vâng, sự hiện diện của một từ trường cũng có thể thực hiện hoặc phá vỡ tính siêu dẫn của vật liệu.
Bạn biết từ Effect Meissner rằng một chất siêu dẫn có thể trục xuất một lực từ bên ngoài. Những gì chúng tôi đã không nói với bạn là, nếu đó là lực lượng từ tính được đủ cao, các bảng biến: Từ trường không thắng được tính chất siêu dẫn, sau đó mất tính siêu dẫn của nó và bắt đầu tiến hành điện trở lại bình thường.
Sức mạnh của từ trường cần thiết để phá vỡ tính siêu dẫn của vật liệu được gọi là lĩnh vực quan trọng.
Điều gì ngăn cách loại 1 và loại 2 chất siêu dẫn là cách thức mà chúng trở lại dẫn bình thường trong sự hiện diện của một lĩnh vực quan trọng.
Các Kiểu cách 1 siêu dẫn hoạt động là cắt đẹp và sấy khô ( như cắt và sấy khô như vật lý có thể nhận được!). Hãy lấy thủy ngân người bạn của chúng tôi. Như bạn đã biết, yếu tố này là siêu dẫn ở 4,2 K. Nhưng nó tiếp xúc với từ trường của 0,041 tesla hoặc cao hơn, và tất cả các cược được tắt; những cặp Cooper phá vỡ và thủy ngân ngay lập tức trở lại trạng dẫn bình thường.
Loại 2 chất siêu dẫn là một chút phức tạp. Họ có không phải một, mà là hai lĩnh vực quan trọng. Hãy lấy một ví dụ như một loại vật liệu được sử dụng rộng rãi trong các nam châm siêu dẫn của máy MRI: niobium-tin, hay Nb3Sn. Hợp kim này trở nên siêu dẫn ở 18 K (giả định sự vắng mặt của bất kỳ từ trường đáng kể).
Dưới đây lĩnh vực quan trọng thấp hơn Nb3Sn của 0,01 tesla, các hợp kim vẫn hoàn toàn siêu dẫn. Trên lĩnh vực quan trọng trên của nó khoảng 29 tesla, nó không còn siêu dẫn hoàn toàn. Nhưng ở giữa hai lĩnh vực vật liệu đi vào những gì được biết đến như một nhà nước hỗn hợp - về cơ bản, một phần của nó sẽ dẫn điện thông thường, một phần của nó được siêu dẫn.
Trạng thái hỗn hợp này đi về vì các vật liệu siêu dẫn không còn hoàn toàn không bao gồm từ trường bên ngoài; khi cường độ trường tăng và tiếp cận các lĩnh vực quan trọng trên, nhiều lĩnh vực thẩm thấu các chất siêu dẫn. Càng gần đến lĩnh vực quan trọng trên bạn nhận được, ít siêu vật liệu trở nên.
Vì vậy, không giống như loại 1 chất siêu dẫn, trong đó có một cách tiếp cận take-it-hay-đi-nó để tính siêu dẫn, Loại 2 chất siêu dẫn sẵn sàng dành nhiều thời gian trong một trung đất.
Các dài và ngắn này, mặc dù, là loại 2 chất siêu dẫn thường có thể duy trì tính siêu dẫn trong sự hiện diện của từ trường cao hơn nhiều. Đây là hậu quả to lớn cho các nhà khoa học Phòng thí nghiệm Magnet và những người khác cần từ trường cao cho các thí nghiệm của họ. Tất cả các nam châm siêu dẫn được sử dụng trong nghiên cứu lĩnh vực cao là Type 2.
siêu dẫn là một công cụ độc đáo và mạnh mẽ trong nghiên cứu khoa học, và hứa hẹn lợi ích to lớn cho hành tinh. Là lực lượng mà làm cho MRI có thể, siêu dẫn đã được cải thiện - và thường lưu - cuộc sống của vô số các bệnh nhân và bác sĩ của họ. Các ứng dụng khác của công nghệ này đã được phát triển trong nhiều năm, kể cả Maglev "bay lên" xe lửa và dây cáp điện siêu dẫn có thể cách mạng hóa điện trên khắp hành tinh. Bạn cũng có thể gặt hái những lợi ích của nghiên cứu này trong cuộc đời của bạn. Nhấp vào bất kỳ của các liên kết, hoặc kiểm tra một số các nguồn tài nguyên liệt kê dưới đây, để khám phá các khía cạnh khác của sự siêu dẫn.