thiẾt bỊ siÊu Âm mỐi hÀn ; mÁy khoan tỪ ; vẬt liỆu hÀn . vẬt liỆu hÀn thÉp, thÉp hỢp kim cao, hỢp kim, hỢp kim thẤp. que hÀn; dÂy hÀn mig; dÂy hÀn lÕi cÓ thuỐc - dÂy hÀn tỰ bẢo vỆ; rod hÀn tig; dÂy hÀn hỒ quang chÌm; thuỐc hÀn hỒ quang chÌm; vẬt liỆu hÀn thÉp khÔng gỈ . que hÀn Đầu dò vật liệu mỏng 6M Φ6mm: phạm vi đo (thép): 1-50mm. Nhiệt độ hoạt động: -10- 60 ℃ Đầu dò nhiệt độ cao 5M Φ12mm: phạm vi đo (thép): 4-100mm. Nhiệt độ hoạt động: -10- 300 ℃ Sản phẩm được trang bị màn hình LCD hiển thị 4 chữ số, giúp bạn quan sát kết quả dễ dàng, ngay cả ở điều kiện ngoại trời hay những khi vực ánh sáng yếu. Thang đo Rockwell (HR) xác định độ cứng dựa trên khả năng đâm xuyên vật liệu của đầu đo dưới tải. Có nhiều thang đo Rockwell khác nhau sử dụng tải và đầu ấn lõm khác nhau và cho kết quả ký hiệu bởi HRA, HRB, HRC…. Phương pháp bật nảy với thang đo Leeb (LRHT) là một Tuy nhiên, trong một số trường hợp, nhiệt độ cần thiết để làm nóng chảy nguyên liệu quá cao khoảng 180-300 ° C. Lúc này độ giản nở của kim loại có thể làm ảnh hưởng đến độ chính xác của sản phẩm cũng như hoạt động của khuôn. Công thức tính độ giản nở của vật liệu làm khuôn. Mật khẩu giải nén file 1.2×2 mét: 4.500.000 VND. Silicone tấm cao su đỏ chịu nhiệt. Màu sắc: đỏ. Vật liệu: cao su silicone chịu nhiệt. Độ cứng: 25-30shore A hoặc 30-35 shore A. Click Nhận Báo Giá Số Lượng Lớn. Hoặc gọi SDT đặt hàng: 0909252321. Máy đo độ dày vật liệu hay máy đo độ dày lớp phủ bề mặt siêu âm là dụng cụ đo độ dày vật liệu được sử dụng rất rộng rãi trong đo đạc độ dày các loại vật liệu cứng như: sắt, thép, đồ gỗ sơn, nhựa, đồng, đồ sứ, kẽm và các loại vật liệu không từ 0cxr. thứcỞ đây R là điện trở của xuyến. Chúng ta có thể đo từ trường tạo ra dòng điện baoquanh xuyến. Phép đo từ trường không lấy năng lượng từ mạch điện mà vẫn cho takhả năng quan sát dòng điện luân chuyển không thay đổi theo thời gian và có thể xácđịnh được điện trở của kim loại siêu dẫn cỡ 90K. Ngay sau8 đó cấu trúc pha siêu dẫn của Y-123 được xác định tại phòng thí nghiệm GeophysicalLaboratory đó là cấu trúc lớp với sự sắp xếp trật tự một cách tuần hoàn Y-BaO-CuOCuOlCu2-BaO với hai lớp CuO2 được ngăn bằng một chuỗi tuyến tínhô mạng. Tiếptheo là hàng loạt các hợp chất mới được nghiên cứu khi thay thế Y = La, Nb, Sm, Eu,Gd, Ho, Xe và Lu các nguyên tố thuộc dãy đât hiếm, sự thay thế này không cho thấysự thay đổi thời điểm này, một số nhà nghiên cứu khác trên thế giới cũng độc lập tìm rasiêu dẫn R-123 có TC > 90K nhóm Muller – Thụy Sĩ, nhóm Tanaka – Nhật, nhómPaul Chu – Mỹ - và Zhong-Xian-Zhao-Bắc Kinh. Một số loại siêu dẫn nhiệt độ cao chứa Cu và năm 1988 đến nay, hàng loạt các oxit siêu dẫn chứa Cu được phát LaR-214 và YR-123 còn có các họ hợp chất siêu dẫn nhiệt độ cao điển hìnhsau đâyBiSr2Can-1CunO2n+4 gọi tắt là Bi-22n-1n với n=1,2,3,…Tl2Ba2Can-1CunO2n+4 gọi tắt là Tl-22n-1n với n=1,2,3,…HgBa2Can-1CunO2n+4 gọi tắt là Hg-12n-1n với n=1,2,3,…CuBa2Can-1CunO2n+4 gọi tắt là Cu-12n-1n với n=1,2,3,…A1-xBaxCuO2 A là loại đất hiếm, B là kim loại kiềm hoặc valency.Các vật siêu dẫn có nhiệt độ chuyển pha đã vượt quá 120K và cấu trúc của chúngcũng đặc biệt hơn.♦ Hệ Bi-22n-1n Vật liệu này do Maeda và đồng nghiệp phát hiện vào tháng 1năm 1988.- Điển hình là Bi-Sr-Ca-Cu-O gọi tắt là BSCCO system.TC ≥ 105K .- Đây là loại vật liệu đa pha màCấu trúc tinh thể gồm ba pha ứng vớin = 1, 2, 3 được xác định là cấu trúc lớp theo trật tự sắp đặt BiO 2-SrO-CuO2-CaCuO2-…-Ca-CuO2-SrO, với n là lớp CuO2 được ngăn bằng n-1 lớp Ca. Ứng vớilớp n = 1,2 và 3 thì TC có các giá trị cỡ 22K, 80K và 110K, có sự tăng nhiệt độ chuyểnpha theo thứ tự tăng số lớp n.♦ Hệ Tl-22n-1n Do Shung và Herman công bố vào năm 1987.Khi thay thế nguyên tố phi kim, từ hóa trị 3 Tl cho R-123TlBa 2Cu3Ox nhậnthấy nhiệt độ chuyển pha của hợp chất tăng lên xấp xỉ 90K. Tháng 2 năm 1988, Shungvà Herman đã thay một phần Ca và Ba và được hợp chất Tl-Ba-Ca-Cu-O hayTBCCO, hợp chất này có cấu trúc giống như siêu dẫn BI-2223 với hau lớp képTlO2 và có TC = 90K, 110K và có 125K khi n = 1,2,3.♦ Hệ Hg-12n-1nNăm 1991, người ta thay thế Hg cho Cu. Sau đó, Putilin và đồng nghiệp tạo ra9 HgBa2CuO4 +δhợp chấtn=1 với TC = 94K. Schiling và đồng nghiệp thay n = 2,3 trongHg-12n-1n đã làm tăng T C = 133K – 134K ở áp suất cao 16Gpa và 164K ở trúc được sắp đặt HgO-BaO-CuO2-Ca-CuO2-…-Ca-CuO2-BO. Với n lớpCuO2 được ngăn cách bằng n-1 lớp Ca, cấu trúc này giống với cấu trúcTlBa2Can −1Cun O2 n+δ♦ −1O2 n +2 +δAm X 2Can −1CunO2 n +m +2 +δCông thức chungvới m = 1 hoặc 2, X = Ba hoặc Sr, n =1,2,3 tăng theo sự thay đổi của A trong bảng hệ thống tuần nhó VB Bi, nhóm IIIBTl đến nhóm IIB Hg trong bảng hệt thống tuầnhoàn, có khả năng làm tăng TC bằng cách thay đổi A liên tiếp đến nhóm IB như Auhoặc Ag và TC đạt được 124K trong hệ Một số đặc tính chung của vật liệu siêu dẫn nhiệt độ Các phép đo thông thường để nghiên cứu một số tính chất của siêu dẫnnhiệt độ thường để nghiên cứu một số tính chất của siêu dẫn nhiệt độ cao người tathường dùng các phép đo sau+ Nghiên cứu về tính chất nhiệt Đo độ dẫn nhiệt, nhiệt dung, suất điện động nhiệtđiện.+ Nghiên cứu về tính chất điện Đo điện trở, mật độ dòng tới hạn…+ Nghiên cứu tính chất nhiệt động Đo từ trường tới hạn nhiệt động H C T, sự tăng giảm entropy…+ Nghiên cứu các chất từ Đo hệ số tự hóa, đường cong từ trễ, từ trường tới hạn dướiHC1, từ trường tới hạn trên HC2, dị hướng từ…Các phép đo trên đây đều phục vụ cho một mục đích chung là+ Nghiên cứu tính chất chuyển của vật liệu. Ngoài ra, một số phép đo quan trọng kháccũng được thực hiện như các phép đo hiệu ứng Hall, chuyển pha từ, chuyển pha cấutrúc…+ Phân tích mẫu và ghiên cứu cấu trúc Phân tích nhiệt, nhiễu xạ tia X, Nhiễu xạneutron, kính hiển vi điện tử quét,… và đo hấp thụ sóng quang học của vật liệu siêudẫn.+Các hiệu ứng Hiệu ứng xuyên ngâm, hiệu ứng Ramann, hiệu ứng Meissner, hiệuứng Isotop, hiệu ứng Joshepson… cũng được kết hợp nghiên cứu không chỉ bằng thựcnghiệm mà trong lĩnh vực lý thuyết cũng phát triển rất Đặc tính cơ bản chung của siêu dẫn nhiệt độ cao ở trạng thái thường, vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao có cấu trúc tinh thể là cấu trúc lớp10 loại Perovskite và không đẳng hướng. Các vật liệu này có cấu hình hai chiều là cácmặt CuO2 và các chuỗi Cu-O. Ở trạng thái thường, hầu hết các hợp chất gốm siêu dẫnkhi T > ρe. Dòng nhiệt truyền chủ yếu là do mạng còn trong kim loạidòng nhiệt truyền chủ yếu là do các điện tử >> ρ proton, Đặc tính cơ bản chung của siêu dẫn nhiệt độ cao ở trạng thái siêu kết quả thực nghiệm đã chứng minh rằng các chất siêu dẫn nhiệt độ caocũng có tất cả các đặc tính cơ bản như các chất siêu dẫn nhiệt độ trở giảm đột ngột về không khi T < T C. Trong các chất siêu dẫn luôn tồn tạihiệu ứng Meissner nhưng không hoàn toàn. Vì vậy, nó tồn tại đồng thời ba trường tớihạn HC, HC1, HC2. Ứng với mỗi vật liệu có một giá trị mật độ dòng tới hạn J C. Khichuyển từ trạng thái thường sang trạng thái siêu dẫn, nhiệt dung có bước nhảy. Bướcnhảy này thường được trình bày theo lý thuyết tế, chuyển pha siêu dẫn rất ít khi đi kèm với chuyển pha cấu trúc trong tinhthể, mà chuyển pha cấu trúc trong các hợp chất siêu dẫn nhiệt độ cao thường xảy rađộc công trình sử dụng lý thuyết BCS cho việc nghiên cứu siêu dẫn nhiệt độ caođều sử dụng tính chất khe năng lượng. Nghĩa là trong trạng thái siêu dẫn, cơ chế tươngtác chính vẫn là tương tác gián tiếp của cặp Cooper- tương tác hút điện tử với điện tửthông qua ứng đồng vị là một câu hỏi lớn trong siêu dẫn nhiệt độ cao mà chưa có lờiα12giải đáp thỏa đáng, bởi vì hệ số nằm trong khoảng rất rộng chứ không bằng nhưtrong các chất siêu dẫn nhiệt độ các tính chất cơ bản trên, vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao còn một vài đặctrưng riêng- Tính dị h ướng của vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao lớn, điện trở R đo theo trục ccó tính dị hướng mạnh còn theo mặt ab điện trở có dạng giống kim Có tính phản sắt từ. Bằng nhiễu xạ Neutron, người ta tìm được trật tự phản sắttừ xuất hiện ở nhiệt độ Néel với TN = 500K, với chất siêu dẫn chứa RE thì TN = 2K.ξ ξ = 10−7 Độ dài kết hợprất ngắn. Ở siêu dẫn nhiệt độ cao cỡĐiều nàylàm tăng ảnh hưởng các thăng giáng trong vùng lân cận của T C một cách đáng kể. Mặtξkhác, do ngắn nên hầu hết các chất siêu dẫn nhiệt độ cao thuộc loại siêu dẫn loại lại, tìm ra siêu dẫn nhiệt độ cao, điển hình là các hợp chất chứa Cu là mộtbước tiến quan trọng trong quá trình nghiên cứu vật liệu siêu dẫn. Với những tính chấtđặc biệt, nó mở ra một chân trời mới cho sự phát triển của công nghệ và đời CHƯƠNG 2 CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT SIÊUDẪN NHIỆT ĐỘ CAO CHỨA ĐỒNG VÀ OXY ĐIỂN Hợp chất siêu dẫn nhiệt độ cao 30- Cấu trúc cơ bản của siêu dẫn nhiệt độ cao tiêu biểu trong hợp chất này là hệ La-Ba-Cu-O có hợpthức là La2-xBaxCuO4 hoặc La2-xSr2CuO4 gọi tắt siêu dẫn 214. Theo hợp thức này cứhai nguyên tử kim loại kết hợp với 1 nguyên tử Cu và 4 nguyên tử O. Hợp phức nàyđược Bednorz và Muller phát minh ra lần đầu tiên vào năm 1986, có nhiệt độ chuyểnpha TC nằm trong vùng 30-40K tùy theo nồng độ x. Cấu trúc tinh thể ban đầu của hệthống này thuộc Perovskite lập phương dạng Cấu trúc tinh thể Perovskite loại ABO3Ở trạng thái thường, hợp chất này là chất điện môi. Khi pha tạp, nguyên tử nằmở trung tâm B+ dịch chuyển làm cho cấu trúc lập phương ABO3 biến dạng méo vàcó thể trở thành các loại cấu trúc như tứ diện Tetragonal, trực giao Orthorhombic,trực thoi Rhombohedra và đơn tà Mocolinic. Các nguyên tử Cu trong hệ được sắpxếp cùng với các nguyên tử oxy trong cấu trúc tinh thể theo hình bát Cấu trúc tinh thể của hợp chất siêu loại La-Sr-Cu-O13 Cấu trúc điện tử La2CuO4Thông thường, vật liệu siêu dẫn La214 là hợp chất gốm cách điện. Khi thayLa3+ bằng Sr2+ thì trong hệ La2-xSr2CuO4 tạo nên các lỗ trống trong các mặt phẳngCuO2, gây ra sự giảm điện trở đột ngột và trở thành siêu dẫn. Như vậy, sự thay đổinồng độ lỗ trống trong mặt CuO2 là bản chất của siêu dẫn trong vật liệu nguyên tố khácHình Cấu trúc tinh thể hợp chất Tính chất từ- Độ từ hóa phụ thuộc từ trường của chất siêu dẫn 214- Sự phụ thuộc của độ từ hóa M vào nhiệt Hợp chất siêu dẫn nhiệt độ cao 80- Cấu trúc cơ bản của siêu dẫn YBa2Cu3O7-ySau khi phát minh và khẳng định, siêu dẫn trong hệ hợp chất YBa-Cu-O có nhiệtđộ chuyển pha TC ≈ 90K với hợp thức cation là 1Y 2Ba 3Cu và hợp thức danh định làYBa2-Cu-O siêu dẫn 123. Cấu trúc ô cơ bản của vật liệu siêu dẫn 123 tương tự vớicấu trúc Perovskite cơ bản ABO3 hình và ô cơ bản của YBa2-Cu-O hình cấu trúc Perovskite cơ bản ABO3 có hai vị trí ion dương. Vị trí A nằm ởtâm của khung được tạo bởi khối bát diện bằng các ion âm oxy và làm phù hợp vớicác ion dương có kích thước lơn hơn trong cấu trúc. Vị trí B phù hợp cho các iondương có kích thước nhỏ hơn, nằm tại tâm của khối bát diện. Trong hợp chất siêu dẫn123 các ion Y và Ba có kích thước lớn hơn sẽ chiếm các vị trí A, còn Ca nhỏ hơn sẽchiếm các vị trí Sau hàng thập kỷ, tuần qua các nhà nghiên cứu đã tạo ra chất siêu dẫn đầu tiên hoạt động ở nhiệt độ phòng - không cần phải làm mát để làm biến mất điện trở. Tuy nhiên, chất siêu dẫn nhiệt độ phòng mới chỉ hoạt động ở áp suất tương đương với khoảng 3/4 áp suất ở tâm Trái đất. Nhưng nếu các nhà nghiên cứu có thể ổn định vật liệu ở áp suất thông thường, các ứng dụng mơ ước của vật liệu siêu dẫn có thể nằm trong tầm tay, chẳng hạn như đường dây điện tổn thất thấp và nam châm siêu dẫn không cần làm lạnh cho máy MRI và tàu đệm từ."Đây là một bước ngoặt," Chris Pickard, nhà vật lý tại Đại học Cambridge, nói. Nhưng điều kiện áp suất của thí nghiệm quá khắc nghiệt, cho nên phát hiện này, dù "rất ngoạn mục", vẫn chưa hữu ích trong việc chế tạo một thiết bị ứng dụng, theo Brian Maple, nhà vật lý tại Đại học California, San tìm vật liệu siêu dẫnHiện tượng siêu dẫn được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1911 bởi nhà vật lý Hà Lan Heike Kamerlingh Onnes trong một dây thủy ngân được làm lạnh đến 4,2 độ K Mỗi độ K trong nhiệt giai Kelvin, 1 độ K, bằng một độ trong nhiệt giai Celsius, 1 độ C, và 0 độ C ứng với 273,15 độ K. Năm 1957, các nhà vật lý John Bardeen, Leon Cooper và Robert Schrieffer đã giải thích hiện tượng này một electron chạy qua một chất siêu dẫn tạm thời làm biến dạng cấu trúc của vật liệu, kéo một electron khác ở phía sau mà không có lực 1986, các nhà vật lý nhận thấy rằng với vật liệu khác, gốm oxit đồng, tính siêu dẫn có thể đạt được ở "nhiệt độ tới hạn" Tc cao hơn, 30 độ K. Các nhà nghiên cứu nhanh chóng nấu ra các công thức gốm có liên quan, và đến năm 1994, họ đã đẩy Tc lên đến 164 độ K với một công thức oxit đồng thủy ngân dưới áp 1968, Neil Ashcroft, nhà vật lý lý thuyết tại Đại học Cornell, đã đề xuất một loại vật liệu khác có thể thể hiện tính siêu dẫn trong nhiệt độ phòng hydro dưới áp suất mạnh. Nhiều nhóm đã tuyên bố tạo ra hydro kim loại như vậy, bằng cách sử dụng các tế bào đe kim cương - các thiết bị cỡ lòng bàn tay, trong đó một chất mục tiêu bị nghiền nát với áp suất cực lớn giữa hai đầu của hai viên kim cương. Nhưng kết quả vẫn còn gây tranh cãi, một phần là do áp suất này - vượt quá áp suất ở tâm Trái đất - quá cao nên chúng thường làm nứt kim cương. Đến năm 2004, Ashcroft đề xuất liên kết hydro với một nguyên tố khác để tạo ra tình trạng "nén sơ bộ hóa học", có thể tạo ra khả năng siêu dẫn ở nhiệt độ cao hơn và áp suất thấp làm này có hiệu quả. Vào năm 2015, các nhà nghiên cứu do Mikhail Eremets tại Viện Hóa học Max Planck dẫn đầu đã báo cáo trên tạp chí Nature rằng họ đã phát hiện hiện tượng siêu dẫn ở 203 độ K trong H3S một hợp chất của hydro và lưu huỳnh được nén ở 155 gigapascal GPa, gấp hơn 1 triệu lần áp suất khí quyển của Trái đất. Trong 3 năm tiếp theo, Eremets và những người khác đã tăng Tc lên đến 250 độ K trong các hợp chất giàu hydro có chứa lanthanum. Nhưng khi giải phóng áp suất, tất cả các hợp chất đó sẽ tan minh họa. Nguồn ADAM FENSTERVật liệu mớiDias và các đồng nghiệp của ông nghĩ rằng họ có thể đẩy Tc lên cao hơn nữa bằng cách thêm một nguyên tố thứ ba carbon - nguyên tố tạo liên kết bền chặt với các nguyên tử lân nạp các hạt rắn nhỏ carbon và lưu huỳnh được trộn với nhau vào tế bào đe kim cương, sau đó đưa thêm vào ba loại khí hydro, hydro sulfide và methane. Sau đó, họ chiếu tia laser màu xanh lục xuyên qua viên kim cương, kích hoạt phản ứng hóa học biến hỗn hợp thành các tinh thể trong đó, khi họ tăng áp suất lên 148 GPa và kiểm tra độ dẫn điện của mẫu qua dây dẫn điện, họ phát hiện ra rằng các tinh thể trở nên siêu dẫn ở 147 độ K. Bằng cách tăng áp suất lên 267 GPa, nhóm nghiên cứu đã đạt được Tc là 287 độ K, nhiệt độ chỉ bằng một căn phòng lạnh hoặc một hầm rượu. Các phép đo từ trường cũng cho thấy mẫu đã trở nên siêu dẫn, Dias và các đồng nghiệp của ông báo cáo tuần này trên tạp chí Nature."Các kết quả có vẻ đáng tin cậy," Erements nói. Tuy nhiên, ông lưu ý rằng nhóm Rochester vẫn chưa thể xác định cấu trúc chính xác của hợp chất siêu dẫn. Các nhà nghiên cứu sẽ sớm bắt tay vào giải quyết câu hỏi đó và họ cũng có thể sẽ bắt đầu thay thế các nguyên tố khác trong hỗn hợp ba thành phần với hy vọng tạo ra các chất siêu dẫn ở nhiệt độ cao hơn đích cuối cùng, Eremets cho biết thêm, là tìm ra một chất siêu dẫn nhiệt độ phòng ổn định kể cả khi giải phóng áp suất. Nếu các nhà nghiên cứu làm được điều này, kết quả có thể biến đổi cuộc sống hàng ngày. Dias nói "Tôi nghĩ điều này thực sự có thể." Nhưng lý thuyết hiện nay vẫn chưa gợi ý cách nào để có thể làm cho các vật liệu dựa trên hydro hoạt động ở áp suất môi trường. "Chúng ta vẫn chưa có một con đường rõ ràng về phía trước," Zurek cho biết Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang của vật liệu dẫn sóng trên nền silica biến tính ... gần nghiên cứu tập trung tìm kiếm vật liệu dẫn sóng quang planar tích cực nhằm chế tạo linh kiện tích cực cho mạng thông tin quang 2 Mục đích luận án Chế tạo v nghiên cứu tính chất quang vật liệu ... 281-286 Gồm vật liệu Bán dẫn, thuỷ tinh, vật liệu hữu cao phân tử, vật liệu lai hữu v vô Một số phơng pháp chế tạo vật liệu dẫn sóng planar Có nhiều phơng pháp để chế tạo vật liệu dẫn sóng, nh ... u chế tạo mng Chơng Chế Tạo v Kĩ thuật thực nghiệm nghiên cứu tính chất vật liệu dẫn sóng sở Silica/ Titania Silica/ Zirconia 21 Silica/ Zirconia SiO2/ZrO2 Quá trình thực nghiệm chế tạo vật liệu... 16 750 0 Nghiên cứu tính chất quang của vật liệu và đo tính chất quang xúc tác nhằm ứng dụng trong môi trường ... phương pháp quang phổ để nghiên cứu tính chất quang vật liệu nghiên cứu ứng dụng, đặc biệt ứng dụng quang xúc tác y sinh Trong nghiên cứu chúng tơi dùng phương pháp quang phổ hấp thu, phát quang, ... quang, X-Ray, Raman,… để nghiên cứu tính chất quang vật liệu đo tính chất quang xúc tác nhằm ứng dụng mơi trường SVTH Dương Thanh Tài Luận văn tốt nghiệp GVHD TS Lâm Quang Vinh Chương 1 Tổng ... GVHD TS Lâm Quang Vinh Quang xúc tác Do hạn chế thiết nghiên cứu photonics, chúng tơi tiến hành nghiên cứu đo hiệu ứng quang xúc tác nano bán dẫn CdSe Hoạt tính quang xúc tác đánh giá... 57 426 0 Phổ tổn hao năng lượng eels và ứng dụng trong nghiên cứu vi cấu trúc của vật liệu nanô luận văn thạc sỹ vật lý ... trỳc ph tn hao nng lng EELS - Nghiờn cu k thut ph tn hao nng lng EELS thc hin trờn kớnh hin vi in t truyn qua TEM - Phõn tớch vi cu trỳc ca mt s vt liu nano bng k thut EELS kt hp vi cỏc k thut ... EELS khỏc, vớ d nh ph EELS phn x Reflection EELS - REELS s dng vi chựm in t nng lng t 10KeV 30 KeV, phộp phõn tớch ph EELS phõn gii cao HREELS - High resolution EELS vi chựm in t nng lng ... 26 Kt lun chng Trong chng nay, chung tụi a tỡm hiu c khỏi nim ph tn hao nng lng EELS v cu trỳc ph tn hao nng lng EELS gm ba vựng Vựng khụng tn hao nng lng zero - loss Vựng tn hao nng lng thp... 33 771 7 Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang của vật liệu nano zno ... thuộc vào điều kiện chế tạo Vật liệu ZnO kích thước nano có lượng liên kết exciton lớn so với kích thước khối 60 meV nhiệt độ phòng, vật liệu triển vọng cho thiết bị lade nhiệt độ phòng Nhờ vào ... rửa kết tủa H2O khử ion C2H5OH ta thu ZnO nano Chế tạo hạt nano kim loại Au phương pháp hóa khử Trong quy trình chế tạo hạt nano kim loại vàng sử dụng hóa chất 25mM, dung dịch ... nghiệm thuộc Bộ môn Vật lý Đại cương Trung tâm Khoa học Vật liệu trình chế tạo mẫu chia làm hai giai đoạn sau Giai đoạn 1 Chế tạo hạt ZnO nano Cho 1,1g ZnCH3COO vào cốc thí nghiệm... 6 1,223 17 nghiên cứu tính ứng xử của vật liệu trực hướng ... cho vật liệu "cứng dẻo" nên độ biến dạng theo phơng Z coi không Tính ứng xử vật liệu trực hớng Hình P3 Cửa sổ thêm vật liệu Hình P4 Cửa sổ nhập độ biến dạng cho vật liệu Tính ứng xử vật liệu ... phơng cán vật liệu Các kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm chứng tỏ đề xuất ông hoàn toàn có sở Luận văn với đề tài Nghiên cứu tính ứng xử vật liệu trực hớng nhằm mục đích nghiên cứu, xây dựng ... Hình Tính ứng xử vật liệu trực hớng Hình ảnh hởng biến dạng trớc vùng thắt tới đờng cong biến dạng hình thành Tính ứng xử vật liệu trực hớng Kết luận Từ đờng cong ứng suất giới... 53 1,081 3 Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang của vật liệu Nanô Y2O3 Eu Tb. Er, Yb ... chế tạo ôxit Y2O3, Y2O 3 Eu Eu2O3 kích thớc nanô theo phơng pháp keo tụ trực tiếp, tiến hành chế tạo loạt hệ keo nanô Y2O3 chứa ion đất khác nh Y2O 3 Tb, Y2O 3 Eu, Tb, Y2O 3 Tm, Y2O 3 Er, Y2O 3 Er ,Yb ... nghiệm Chế tạo nghiên cứu tính chất quang vật liệu nanô Y2O 3 Eu, Tb, Er, Yb Luận án đợc thực Phòng Vật lý Hoá học vật liệu quang học đại, Phòng Vật liệu Quang Điện tử, Viện Khoa học Vật liệu, ... 3, 4 ion Eu3 + mẫu nanô Y2O 3 Eu Eu2O3 chế tạo phơng pháp keo tụ trực tiếp, mẫu nanô ZnO /Y2O 3 Eu đợc quan sát Hiệu ứng chuyển đổi ngợc vật liệu nanô Y2O 3 Er, Y2O 3 Er ,Yb sử dụng để chế tạo thẻ hiển... 28 817 0 nghiên cứu tính chất quang của vật liệu chế tạo và mô phỏng một vài thông số trong pin mặt trời hữu cơ ... đến môi trường Với lý lựa chọn thực khóa luận “Khảo sát tính chất quang vật liệu chế tạo mô vài thông số pin mặt trời hữu ” a Nội dung nghiên cứu - Tính chất quang, điện vật liệu chế tạo pin mặt ... NGHỆ Nguyễn Văn Giang NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT LIỆU CHẾ TẠO VÀ MÔ PHỎNG MỘT VÀI THÔNG SỐ TRONG PIN MẶT TRỜI HỮU CƠ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành Vật Lý Kỹ Thuật Cán ... nhìn tổng quan pin mặt trời, tính chất quang vài vật liệu phổ biến sử dụng để chế tạo pin mặt trời hữu cơ, mô phân bố từ trường ánh sáng, suy hao lượng ánh sáng pin hoạt động Một số pin có cấu trúc... 55 1,682 1 Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang của vật liệu nano ZnO ... rãi nên vật liệu ZnO chọn đối tượng để tổng hợp nghiên cứu luận văn tôi Chế tạo nghiên cứu tính chất quang vật liệu nano ZnO Trong luận văn này, trình bày phương pháp chế tạo nano ZnO phương ... chiều -Vật liệu nano hai chiều vật liệu chiều có kích thước nano, ví dụ,màng mỏng, đĩa nano, -Vật liệu nano chiều vật liệu hai chiều có kích thước nano, ví dụ,dây nano, ống nano, - Vật liệu nano ... chiều đan xen lẫn *Phân loại theo tính chất vật liệu thể khác biệt kích thước nano vật liệu nano kim loại, vật liệu nano bán dẫn, vật liệu nano từ tính, vật liệu nano sinh học *Nhiều người ta phối... 63 1,689 3 Nghiên cứu tính chất quang của vật liệu TiO2 pha tạp SnO2 bằng các phương pháp quang phổ ... gel, phương pháp cho độ tinh khiết cao pha tạp với nồng độ cao [???/] Sau dùng phương pháp quang phổ để nghiên cứu tính chất quang vật liệu TiO2 pha tạp SnO2 SVTH Huỳnh Chí Cường Khóa luận tốt ... tiền khó pha tạp N với nồng độ cao Để khắc phục hạn chế vật liệu TiO có tính quang xúc tác tốt vùng ánh sáng khả kiến, tổng hợp màng bột TiO pha tạp với SnO2 phương pháp sol gel, phương pháp cho ... CBHDTS Lâm Quang Vinh MỞ ĐẦU Vật liệu TiO2 chất bàn dẫn có tính quang xúc tác mạnh việc ứng dụng môi trường, có nhiều công trình, nước nghiên cứu vật liệu [??] Chỉ việc chiếu sáng, nhà nghiên cứu nhận... 72 1,280 0 Nghiên cứu tính chất quang của vật liệu TiO2 nhằm ứng dụng trong quang xúc tác vùng ánh sáng khả kiến ... chiếu sáng vào bề mặt điện cực có phủ màng TiO mở hướng nghiên cứu khả ứng dụng vật liệu TiO sống Với tính chất quang xúc tác tuyệt vời, khả ơxi hố cao giá thành rẻ, vật liệu TiO nghiên cứu ứng dụng ... Đó lí chúng tơi chọn đề tài Nghiên cứu tính chất quang vật liệu TiO2 nhằm ứng dụng quang xúc tác vùng ánh sáng khả kiến Chúng tơi tiến hành tổng hợp màng bột TiO2 pha tạp với SnO2 Fe3+ phương ... lên hoạt tính quang xúc tác Khối lượng chất xúc tác lớn hoạt tính quang xúc tác cao, khả khử chất hữu mạnh Tuy vậy, đến lúc nào, có bão hòa nồng độ chất xúc tác, hoạt tính quang xúc tác ngưng... 81 630 0 Chế tạo và nghiên cứu tính chất từ của vật liệu nano tổ hợp fe3o4 – GO ... văn nghiên cứu chế tạo khảo sát đặc tính vật liệu nano tổ hợp Fe3O4 – GO Mục đích nghiên cứu Chế tạo nghiên cứu tính chất vật liệu Fe3O4 – GO Ứng dụng vật liệu nano tổ hợp Fe3O4 – GO chế tạo ... thái học vật liệu Fe3O4 – GO 58 Khảo sát tính chất từ vật liệu Fe3O4 – GO 63 So sánh mẫu Fe3O4 Fe3O4 – GO 64 Hình dạng, cấu trúc tính chất từ Fe3O4, Fe3O4 - GO 64 ... - Kết thảo luận Chương - TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NANO TỔ HỢP Fe3O4 - GO Tổng quan vật liệu nano từ tính Fe3O4 Oxit sắt từ có công thức Fe3O4 magnetite vật liệu từ tính mà người biết đến Thế... 89 1,342 9 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT LIỆU CHẾ TẠO VÀ MÔ PHỎNG MỘT VÀI THÔNG SỐ TRONG PIN MẶT TRỜI HỮU CƠ ... đến môi trường Với lý lựa chọn thực khóa luận “Khảo sát tính chất quang vật liệu chế tạo mô vài thông số pin mặt trời hữu ” a Nội dung nghiên cứu - Tính chất quang, điện vật liệu chế tạo pin mặt ... NGHỆ Nguyễn Văn Giang NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT LIỆU CHẾ TẠO VÀ MÔ PHỎNG MỘT VÀI THÔNG SỐ TRONG PIN MẶT TRỜI HỮU CƠ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành Vật Lý Kỹ Thuật Cán ... nhìn tổng quan pin mặt trời, tính chất quang vài vật liệu phổ biến sử dụng để chế tạo pin mặt trời hữu cơ, mô phân bố từ trường ánh sáng, suy hao lượng ánh sáng pin hoạt động Một số pin có cấu trúc... 54 553 2 Nghiên cứu các tính chất của vật liệu perovskite ABO3 kích thước nanômét A = La, Sr, Ca và B = Mn tổng hợp bằng phương pháp nghiền phản ứng ... thiện kết nghiên cứu thu ban đầu lựa chọn đề tài Luận án Nghiên cứu tính chất vật liệu perovskite ABO3 kích thước nanômét A = La, Sr, Ca B = Mn tổng hợp phương pháp nghiền phản ứng Mục tiêu luận ... Chương CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CƠ B N CỦA CÁC HẠT NANO TỪ Chương CÁC KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Chương TỔNG HỢP VẬT LIỆU PEROVSKITE ABO3 B NG PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN PHẢN ỨNG VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG Chương ẢNH HƯỞNG CỦA ... HƯỞNG CỦA KÍCH THƯỚC HẠT TỚI TÍNH CHẤT TỪ TRONG CÁC HỆ HẠT NANO La 0,7A0,3MnO3 A = Sr, Ca Chương QUAN HỆ GIỮA TÍNH CHẤT TỪ VỚI TÍNH CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ TÍNH CHẤT ĐỐT NÓNG CẢM ỨNG CỦA La0,7SrxCa0,3-xMnO3... 142 610 1 NGUYỄN THÀNH TRUNG MSSV06102098 KHOAĐIỆN BÀI TIỂU LUẬN VẬT LIỆU SIÊU DẪN-CÔNG NGHỆ NANO ****VẬT LIỆU SIÊU DẪN **** 1. Định nghĩa Siêu dẫn là hiệu ứng vật lý xảy ra đối với một số vật liệu ở nhiệt độ đủ thấp và từ trường đủ nhỏ, đặc trưng bởi điện trở bằng 0 dẫn đến sự suy giảm nội từ trường hiệu ứng Meissner. Siêu dẫn là một hiện tượng lượng tử. Trạng thái vật chất này không nên nhầm với mô hình lý tưởng dẫn điện hoàn hảo trong vật lý cổ điển, ví dụ từ thủy động lực học Trong chất siêu dẫn thông thường, sự siêu dẫn được tạo ra bằng cách tạo một lực hút giữa một số electron truyền dẫn nào đó nảy sinh từ việc trao đổi phonon, làm cho các electron dẫn trong chất siêu dẫn biểu hiện pha siêu lỏng tạo ra từ cặp electron tương quan. Ngoài ra còn tồn tại một lớp các vật chất, biết đến như là các chất siêu dẫn khác thường, phô bày tính chất siêu dẫn nhưng tính chất vật lý trái ngược lý thuyết của chất siêu dẫn đơn thuần. Đặc biệt, có chất siêu dẫn nhiệt độ cao có tính siêu dẫn tại nhiệt độ cao hơn lý thuyết thường biết nhưng hiện vẫn thấp hơn nhiều so với nhiệt độ trong phòng. Hiện nay chưa có lý thuyết hoàn chỉnh về chất siêu dẫn nhiệt độ cao. a. Siêu dẫn nhiệt độ cao Siêu dẫn nhiệt độ cao, trong vật lý học, nói đến hiện tượng siêu dẫn có nhiệt độ chuyển pha siêu dẫn từ vài chục Kelvin trở lên. Các hiện tượng này được khám phá từ thập kỷ 1980 và không thể giải thích được bằng lý thuyết BCS vốn thành công với các chất siêu dẫn cổ điển được tìm thấy trước đó. Siêu dẫn nhiệt độ cao b. Hiệu ứng Meissner Một nam châm được nâng trên mặt một vật liệu siêu dẫn nhúng trong nitơ lỏng lạnh tới −200°C, thể hiện hiệu ứng Meissner Hiệu ứng Meissner hay hiệu ứng Meissner-Ochsenfeld là hiệu ứng từ thông bị đẩy ra hoàn toàn khỏi bên trong của vật siêu dẫn. Hiện tượng này là hiện tượng nghịch từ hoàn hảo. Từ thông sinh ra bởi vật siêu dẫn bù trừ hoàn toàn từ thông ở môi trường ngoài. Do đó, từ thông bên trong vật siêu dẫn bằng 0. Hiện tượng này được khám phá bởi Walther Meissner và Robert Ochsenfeld vào năm 1933. c. Lý thuyết BCS Lý thuyết BCS là mô hình lý thuyết vi mô được ba nhà vật lý John Bardeen, Leon Cooper và Robert Schrieffer đưa ra vào năm 1957 để giải thích hiện tượng siêu dẫn. Lý thuyết này giải thích rất thành công những tính chất vi mô của hệ siêu dẫn và nhiệt động lực học của hệ. Lý thuyết này cũng rất tương thích với một mô hình định tính khác là "lý thuyết Ginzburg-Landau". Ý tưởng cơ bản của mô hình này là khi trong hệ xuất hiện lực hút giữa các điện tử, trạng thái điện tử cơ bản của hệ chất rắn trở nên không bền so với trạng thái mà trong đó có xuất hiện cặp điện tử với spin và xung lượng trái ngược. Lực hút giữa các điện tử này là do nguyên nhân tương tác giữa điện tử với các mode biến dạng của tinh thể mạng phonon. Ta có thể hình dung, khi một điện tử chuyển động, tương tác của nó với mạng tinh thể làm biến dạng mạng tinh thể và điện tử đi theo sau đó sẽ dễ dàng chuyển động hơn trong tinh thể. Hai điện tử này tạo thành một cặp điện tử Cooper. Từ tương tác điện tử với các phonon ta có thể suy ra lực tương tác hút hiệu dụng giữa hai điện tử. Với giả thiết trên về tương tác hút giữa các điện tử, bằng phương pháp trường trung bình ta có thể giải được mô hình và thu được những kết quả định lượng. John Bardeen, Leon Cooper và Robert Schrieffer đã nhận giải thưởng Nobel về vật lý năm 1972 nhờ công trình này. Tuy nhiên lý thuyết BCS chỉ áp dụng đúng cho các chất siêu dẫn cổ điển có nhiệt độ của trạng thái siêu dẫn rất thấp. Sau phát minh về các chất siêu dẫn nhiệt độ cao, cho đến nay chưa có lý thuyết hoàn chỉnh nào giải thích các hiện tượng này. sử Đối với kim loại nói chung, ở nhiệt độ rất cao thì điện dẫn xuất λ tỉ lệ với nhiệt độ T. Ở nhiệt độ thấp, λ tăng nhanh khi T giảm. Nếu kim loại hoàn toàn tinh khiết, có thể nói rằng về nguyên tắc khi T=0 thì λ tiến tới vô cực, nghĩa là điện trở kim lọai dần tiến tới 0. Nếu kim lọai có lẫn tạp chất thì ở nhiệt độ rất thấp khoảng vài độ K kim loại có điện trở dư không phụ thuộc nhiệt độ và tỉ lệ với nồng độ tạp chất. Thực tế không thể đạt tới nhiệt độ T=0 độ K và không thể có kim loại nguyên chất hoàn toàn, nên vật thể có điện trở bằng 0 chỉ là vật dẫn lý tưởng. Năm 1911, Heike Kamerlingh Onnes làm thí nghiệm với thủy ngân nhận thấy rằng sự phụ thuộc của điện trở thủy ngân vào nhiệt độ khác hẳn sự phụ thuộc đối với kim lọai khác. Khi nhiệt độ thấp,địên trở thủy ngân không phụ thuộc vào nhiệt độ nữa, chỉ phụ thuộc vào nồng độ tạp chất. Nếu tiếp tục hạ nhiệt độ xuống tới Tc=4,1 độ K, điện trở đột ngột hạ xuống 0 một cách nhảy vọt. Hiện tượng nói trên gọi là hiện tượng siêu dẫn, và Tc là nhiệt độ tới hạn. Đến tháng 1 năm 1986 tại Zurich, hai nhà khoa học Alex Muller và Georg Bednorz tình cờ phát hiện ra một chất gốm mà các yếu tố cấu thành là Lantan, Đồng, Bari, Oxit kim loại. Chất gốm này trở nên siêu dẫn ở nhiệt độ 35 độ K. Một thời gian ngắn sau, các nhà khoa học Mỹ lại phát hiện ra những chất gốm tạo thành chất siêu dẫn ở nhiệt độ tới 98 độ K. Ở Việt Nam, nghiên cứu về siêu dẫn cũng đã được các nhà khoa học của Trường đại học Tổng hợp Hà Nội trước đây, nay là Đại học Quốc gia Hà Nội thực hiện trong khoảng gần hai chục năm qua. Các nhà khoa học Việt Nam làm lạnh bằng Nitơ lỏng và đã tạo ra được một số vật liệu siêu dẫn thuộc loại rẻ tiền Sự khác biệt giữa vật siêu dẫn và vật dẫn điện hoàn hảo Từ trường bên trong vật dẫn điện hoàn hảo và vật siêu dẫn dưới tác động của môi trường ngoài ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ thấp nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ Curi. Từ trường bị đẩy ra khỏi vật siêu dẫn ở nhiệt độ thấp không phụ thuộc vào trạng thái ban đầu của vật liệu siêu dẫn ở nhiệt độ phòng. Trạng thái của vật siêu dẫn ở nhiệt độ thấp là trạng thái không thuận nghịch. dụng hiện tượng siêu dẫn  Chuyển tải điện năng  Đoàn tầu chạy trên đệm từ  Tạo ra Máy gia tốc mạnh  Máy đo điện trường chính xác  Cái ngắt mạch điện từ trong máy tính điện tử siêu tốc  Máy quét MRI dùng trong y học chuyển tải điện năng Sự phát triển của ngành điện hiện đại, điện vật lý, vật lý năng lượng cao, tổng hợp nhiệt hạch có điều khiển, công nghệ cao về y học và nhiều ngành khoa học kỹ thuật khác không thể có được nếu không sử dụng rộng rãi những thiết trí ứng dụng hiện tượng siêu dẫn. Trong thuật ngữ kỹ thuật, vật liệu siêu dẫn được chia thành hai loại Vật liệu siêu dẫn nhiệt độ thấp VSNT hoạt động ở mức nhiệt độ hêli và các vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao VSNC có khả năng hoạt động ở cấp nhiệt độ sôi của nitơ lỏng ~ 77 K. Trong số rất nhiều hợp kim và hợp chất VSNT có thể có, sau gần bốn mươi năm tiến hành lựa chọn, người ta đã xác định được hai vật liệu đầu bảng là hợp kim Nb -Ti được biến dạng và hợp chất giữa các kim loại Nb3Sn, về nguyên tắc thoả mãn được những đòi hỏi chủ yếu của ngành điện và điện vật lý. Chính các vật liệu Nb -Ti và Nb3Sn tại nhiệt độ làm việc từ 1, 8 đến 8 K thực tế đảm bảo mức yêu cầu trên toàn bộ dải từ trường và mật độ dòng làm việc trong các thiết trí kỹ thuật điện và điện vật lý. Những VSNC chính đang được sử dụng ngày nay là những vật liệu trên cơ sở các hợp chất Bi2Sr2CaCu2Ox Bi-2212; Bi2Sr2Cu2CXu3Ox Bi - 2223 và YBa2Cu3O7 Y-123. Các chất siêu dẫn trên cơ sở của hợp chất Bi -2212 do nhiệt độ tới hạn tương đối thấp 90 K không có ý nghĩa để sử dụng ở cấp nhiệt độ sôi của nitơ lỏng. ở các nhiệt độ từ hêli đến hyđrô, chúng có khả năng tải dòng vượt trội hơn các vật liệu nhiệt độ thấp trong các từ trường mạnh Nb-Ti; Nb3Sn ở nhiệt độ 4, 2 K. Về kết cấu, dây dẫn Bi 2212 được chế tạo bằng phương pháp "bột tán - trong ống" chủ yếu ở dạng băng dải và đôi khi ở dạng các dây xoắn trong lớp vỏ bọc bằng bạc hoặc hợp kim bạc. Chất siêu dẫn Bi -2223 khi chế tạo ít đòi hỏi về mặt công nghệ hơn so với Bi -2212, tuy nhiên nhiệt độ tới hạn 107 K cho phép đạt được ở các nhiệt độ của nitơ ~ 77 K mật độ dòng điện tới 108 A/m2 trong từ trường của dòng điện bản thân nó. Khi giảm nhiệt độ tới 35 K, vật liệu hoạt động hoàn toàn có hiệu quả mật độ dòng ở mức 108 A/m2 với độ cảm ứng của từ trường đạt tới gần 5 T tesla. Công nghệ chế tạo tương tự như Bi -2212. Để nghiên cứu triển khai kỹ thuật, người ta sử dụng các phần tử tải dòng trên cơ sở hợp chất Bi -2223 trong vỏ bọc bằng bạc và các dây dẫn trên cơ sở hợp chất Y -BaCu-O. Dây dẫn compozit trên cơ sở hợp chất Bi -2223 được sử dụng cho dải các trường dưới 0, 5 T ở 77 K. Các vật liệu trên cơ sở hợp chất Y-Ba-Cu-O có khả năng làm việc trong trường từ tới 5 T ở 77 K hiện nay đã bắt đầu được tăng cường nghiên cứu triển khai cho các thiết trí kỹ thuật điện sắp tới, kể cả các bộ tích trữ năng lượng. Đến ngày nay đã tạo ra được công nghệ sản xuất những sản phẩm lớn Y -123 và các bộ phận bằng bitmut các phần tử tải dòng hình xuyến. Đã bắt đầu chế tạo các vật liệu khối lớn, những vật liệu này ở chế độ trường đông lạnh có khả năng cạnh tranh được với các nam châm vĩnh cửu như Nd -Fe-B. Chất siêu dẫn trên cơ sở hợp kim Nb -Ti biến dạng Các dây dẫn trên cơ sở các hợp kim Nb -Ti đang chiếm ưu thế trên thị trường vật liệu siêu dẫn toàn thế giới. Các hợp kim của hệ thống Nb -Ti có trị số tối đa về trường tới hạn trên ~ 11 T và nhiệt độ tới hạn ~ 9, 85 K. Thông thường, các chất siêu dẫn Nb -Ti được sử dụng trong các trường 1 - 8 T ở nhiệt độ 4,2 - 4, 5 K. Trong công nghiệp chế tạo, người ta lựa chọn hợp kim Nb -Ti 46 - 48,5% khối lượng. Dây compozit trên cơ sở hợp kim Nb -Ti là compozit chứa các sợi Nb - Ti được phân bố trong ma trận bằng đồng siêu tinh khiết hoặc hợp kim điện trở trên cơ sở đồng. Trong thành phần compozit có thể có các vật liệu khác được sử dụng để làm các rào khuyếch tán và điện trở Nb, Cu-Ni, Cu-Mn. Chuỗi dây compozit Nb -Ti rất rộng, từ các dây đường kính 0,3 - 1, 5 mm với 6 - 100 sợi kích thước 25 - 100 mm tới các dây compozit đường kính 0,1 - 0, 25 mm chứa khoảng 106 sợi kích thước 0,1 - 0,5 mm trong ma trận bằng các hợp kim điện trở. Số lượng đáng kể các dây dẫn Nb -Ti đường kính 0,65 - 0, 85 mm với các sợi 6 - 10 mm để chế tạo hệ thống từ của máy gia tốc cần thiết cho sự phát triển của ngành vật lý năng lượng cao. Đến nay, công nghệ chế tạo các chất siêu dẫn Nb -Ti đã khá hoàn thiện. Mật độ dòng tới hạn đạt được trong sản xuất hàng loạt các dây với đường kính sợi 6-10 mm là A/mm2 trong trường 5 T. Giá thành các chất siêu dẫn Nb -Ti thuộc cấp này vào khoảng 150 USD /kg. Đối với các thiết trí bằng chất siêu dẫn vận hành ở dòng điện tần số công nghiệp, đã nghiên cứu triển khai các dây dẫn Nb -Ti đường kính 0,15 - 0, 2 mm với mức tổn thất thấp chứa các sợi siêu mỏng đường kính 0,1-0,2 mm được phân bố trong ma trận bằng các hợp kim điện trở Cu -Ni hoặc Cu -Mn. ở tần số 50 Hz và biên độ trường ± 5,5 T, mật độ dòng tới hạn trong các dây dẫn đó là 2,1-3, A/mm2, mức tổn thất từ trễ là 1,3-2,9 kW/m3. Giá thành các chất siêu dẫn cấp này là trên USD /kg ± 0, 5 T ở tần số 50 Hz. Cả mức tổn thất năng lượng tương đối cao ở nhiệt độ 4, 2 K cũng như giá thành vật liệu này là những yếu tố kìm hãm sự phát triển các công trình chế tạo VSNT cho các thiết trí kỹ thuật điện vận hành ở tần số công nghiệp. Các nhà sản xuất chính các chất siêu dẫn Nb -Ti trên thế giới là Oxford Instrument OST, Outokumpu US, Magnex Ltd, Wang NMR Mỹ; Alstom Power Conversation Pháp; European Advanced Superconducters EAS Europa Metalli Ý; Outokumpu Poricopper Oy Phần Lan; Furu - Kawa; Hitachi Cable; Sumitomo; Kobe Steel Nhật Bản. Chất siêu dẫn trên cơ sở hợp chất giữa các kim loại Nb3Sn Để sử dụng trong thực tế ngành điện, người ta cũng quan tâm tới các chất siêu dẫn nhiều sợi trên cơ sở hợp chất giữa các kim loại Nb3Sn nhiệt độ tới hạn quá độ chuyển sang trạng thái siêu dẫn là ~ 18,6 K, có khả năng làm việc trong các từ trường cao với độ cảm ứng từ 20 - 24 T. Thông thường, kết cấu các chất siêu dẫn compozit trên cơ sở Nb3Sn phức tạp hơn so với các chất siêu dẫn Nb -Ti. Theo công nghệ "đồng thanh" dựa trên sự khuyếch tán pha rắn của thiếc từ ma trận Cu -Sn vào các sợi niobi Nb trong thời gian dài xử lý nhiệt ở nhiệt độ 600 - 800 oC người ta thu được các dây dẫn kết cấu khác nhau với chiều dài trên 10 km và số lượng sợi tới Riêng lớp siêu dẫn với độ dầy cỡ micromét được sắp xếp ở lớp biên phân cách giữa sợi niobi và ma trận đồng thanh. Các dây siêu dẫn nhiều sợi được chế tạo theo công nghệ "đồng thanh" có độ ổn định cao về các tính chất siêu dẫn và tổn thất năng lượng từ trễ tương đối thấp. Chúng có mật độ dòng tới hạn Jc tới 900 A /mm2 12 T; 4,2 K và mức tổn thất từ trễ Q tới 400 mJ /cm3 ± 3 T. Các dây siêu dẫn loại này được các hãng sau đây sản xuất EAS trước đây là hãng Vacuumschmelze ở Đức và Furukawa, Hitachi, JASTEC trước đây là Kobe Steel ở Nhật Bản. Giá thành dây dẫn này tùy theo các đặc tính kỹ thuật, là 600 - 800 USD/kg 12 T; 4,2 K. Các dây dẫn được chế tạo theo phương pháp nguồn thiếc bên trong có khả năng tải dòng cao hơn. Cách đây không lâu, người ta đã đạt được những trị số kỷ lục về mật độ dòng tới hạn, khoảng A /mm2 trong trường 12 T, nhưng với tổn thất từ trễ rất cao Q ³ mJ/cm3. Các hãng áp dụng công nghệ nguồn thiếc bên trong để sản xuất dây siêu dẫn Nb3Sn là Mitsubishi Electric, Showa Electric Nhật Bản, Oxford Instrument, Outokumpu US, Supergenics Mỹ và Europa Metalli Ý. Mức mật độ dòng tới hạn trong dây compozit được các hãng nói trên khuyến nghị phụ thuộc đáng kể vào yêu cầu đặt ra đối với mức tổn thất từ trễ của dây dẫn. Thí dụ, khi cần phải đảm bảo tổn thất ở mức £ 250 mJ/cm3 thì mật độ dòng tới hạn tại tiết diện không có đồng là 750 - 900 A/mm2 12 T; 4 K. Khi không có các đòi hỏi về tổn thất từ trễ Jc 12 T; 4,2 K thì mật độ dòng tới hạn có thể đạt tới - A/mm2. Giá thành chất siêu dẫn loại này tới USD /kg 12 T; 4,2 K tùy theo các đặc tính kỹ thuật. Tính giòn tăng cao của hợp chất giữa các kim loại Nb3Sn là hạn chế đáng kể đối với mức biến dạng cho phép của dây compozit khi chế tạo các cuộn dây. Vì lý do đó trong hàng loạt trường hợp người ta áp dụng công nghệ "Quấn dây - ủ dây", nghĩa là cuộn dây được chế tạo bằng dây "chưa tinh chế", sau đó được ủ bằng khuyếch tán nhiệt. Thời gian xử lý nhiệt bằng khuyếch tán sau khi quấn dây là 60 giờ, ngắn hơn đáng kể so với các công nghệ khác. Từ năm 1992, hãng Shape Metal Innovation SMI đã chế tạo các chất siêu dẫn theo công nghệ này. Hãng này đã đạt được trị số mật độ dòng tới hạn Jc trên A /mm2 12 T; 4,2 K, tổn thất từ trễ dưới 400 mJ /cm3. Giá thành của chất siêu dẫn loại này lên tới 690 USD /kg 12 T; 4,2 K. Dây siêu dẫn nhiều sợi trên cơ sở hợp chất giữa các kim loại NbJAI ít bị suy giảm về các đặc tính tới hạn dưới tải. Một số hãng Nhật Bản đang nghiên cứu triển khai loại chất siêu dẫn này. Đến nay các hãng đó mới chỉ chế tạo được trong phòng thí nghiệm và giá thành hiện nay còn rất cao. Vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao thuộc các thế hệ thứ nhất và thứ hai Ngày nay ở các nước phát triển Mỹ, châu Âu, Nhật và hàng loạt các nước đang phát triển Trung Quốc, Hàn Quốc đang diễn ra bước quá độ từ giai đoạn nghiên cứu triển khai sang giai đoạn sản xuất công nghiệp với sản lượng tương đối lớn các vật liệu siêu dẫn kỹ thuật trên cơ sở các vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao VSNC và thử nghiệm chúng với việc chế tạo hàng loạt các thiết trí mẫu kỹ thuật điện ở nhiệt độ cực thấp như cáp điện lực, bộ dẫn dòng, bộ hạn chế dòng, máy biến áp, động cơ và máy phát điện, các hệ thống từ, Rất nhiều công ty hàng đầu như AMSC Mỹ, EAS, Trithor Đức, Sumitomo Electric Industry SEI, Furukawa, Hitachi Nhật, Innova ST Trung Quốc, có sản lượng dây dẫn VSNC đạt tới km mỗi năm. Nhiều dự án xây dựng các xí nghiệp công nghiệp đang được tích cực thực hiện với sản lượng lên tới km một năm AMSC - Mỹ. Khối lượng vốn đầu tư của cả tư nhân, cũng như của nhà nước cho việc nghiên cứu triển khai các công nghệ này ở Mỹ lên tới 100 triệu USD mỗi năm. Cho đến nay, phương pháp chế tạo hoàn chỉnh nhất về mặt kỹ thuật đối với các VSNC ở dạng dây compozit dài là phương pháp "bột tán trong ống". Phương pháp này cho phép dễ dàng thay đổi kết cấu dây dẫn cho các công dụng khác nhau và chế tạo được những dây siêu dẫn liền sợi dài tới vài kilômét dây VSNC thế hệ thứ nhất, hoặc dây siêu dẫn 1-G. Những thành công lớn nhất đạt được trong việc áp dụng phương pháp này thích hợp với việc chế tạo các vật liệu siêu dẫn dạng băng trên cơ sở hợp chất Bi, Pb2Sr2Ca2Cu3O10-d Bi-2223. Hợp chất này ở giai đoạn đầu của công nghệ chế tạo được đổ vào ống bằng bạc hoặc hợp kim bạc ở dạng bán thành phẩm bột tán. ở nhiều nước đã hình thành việc chuyên môn hóa các hãng sản xuất bán thành phẩm như Nexans Superconductor Đức, Superconductor Components, Seatle Superconductors Mỹ, và về chế tạo, cung cấp thành phẩm - các dây siêu dẫn đoạn dài cho những công dụng cụ thể. Trong số những hãng nổi tiếng trước hết phải kể đến AMSC Mỹ, Innova ST Trung Quốc, Sumitomo Electric Industry Nhật, EAS, Trithor Đức. Đặc tính các dây dẫn do các hãng kể trên chế tạo theo các số liệu năm 2005 được trình bày trong bảng 1. Giá của các dây dẫn Bi -2223/Ag cho mức nhiệt độ 77 K sẽ giảm đáng kể vào năm 2010. ở Nga, trong điều kiện cấp kinh phí hiện nay mới chỉ sản xuất thí nghiệm các compozit Bi -2223/Ag. Các compozit VSNC chế tạo theo phương pháp "bột tán trong ống" có dòng công tác không cao, bị hạn chế về từ trường ở 77K, và giá thành cao, do vậy người ta nghiên cứu triển khai các compozit đoạn dài trên cơ sở hợp chất Y -Ba-Cu-O trên các phần tử mang - nền đệm thường là niken và các hợp kim niken kim loại đoạn dài. Các chất siêu dẫn này mang tên "VSNC thế hệ thứ hai" hoặc các chất siêu dẫn 2-G. Đoàn tàu chạy trên đệm từ Dựa vào "nam châm siêu dẫn", người Nhật và người Đức thiết kế ra các đoàn tầu chạy trên đệm từ. Người Nhật đã thử nghiệm với khoảng 3 - 4 công nghệ tầu chạy trên đệm từ khác nhau, lấy tên là Maglev dựa theo thực hiện phép nâng điện - động lực học bằng cách tạo ra 2 từ trường đối nhau giữa các nam châm siêu dẫn đặt trên con tầu và những cuộn dây lắp trong đường ray hình chữ U bằng bê tông. Sau đây là một hình mẫu nhiều triển vọng nhất đã thử nghiệm đến lần thứ ba, có thông số kỹ thuật tầu chạy từ Tokyo đến Osaka cách nhau khoảng 500km, mục tiêu chở 100 khách chạy trong một giờ. Từ trường do nam châm siêu dẫn tạo ra cực mạnh đủ để nâng con tầu lên 10 cm khỏi đường ray. Đường ray có mặt cắt hình chữ U, trên nó có lắp 3 cuộn dây từ, được cung cấp điện bởi các trạm nguồn đặt dưới đất dọc đường tầu. Nam châm siêu dẫn đặt trên tầu và đặt trong những bình chứa Helium đã hoá lỏng, tạo ra nhiệt độ High Một con tàu của Nhật ứng dụng hệ thống thấp là 269 độ dưới không độ, khi có Speed Surface transport - HSST Ảnh bobbea dòng điện đi qua, sinh ra một từ trường khoảng 4,23 tesla nâng tầu bổng lên trong khung đường ray chữ U. Nhờ lực hút và lực đẩy xen kẽ giữa hai cực Nam - Bắc của cuộn giây và nam châm, con tầu cứ thế tiến lên phía trước. Điều khiển tốc độ nhờ điều chỉnh biến đổi tần số dòng điện trong cuộn dây từ 0 đến 50 Hz và điều chỉnh tốc độ từ xa tại trung tâm điều khiển. Để hãm tầu, người ta làm cách hãm như trên máy bay. Người Nhật đã phải vừa sản xuất vừa thử nghiệm trong 7 năm với kinh phí trên 3 tỷ USD. Hệ thống trên đôi khi còn được gọi là hệ thống "Vận tải trên bộ tốc độ cao" High Speed Surface transport - HSST. + Theo hướng công nghệ HSST này, người Đức chế tạo ra tầu "Transrapid" chạy trên đệm từ và cũng theo nguyên lý phát minh từ những năm 1960 theo công nghệ hơi khác người Nhật đôi chút, đó là phương pháp nâng điện từ nhờ tác động của những thanh nam châm đặt trên tàu, với những nam châm vô kháng chạy bên dưới và hai bên đường tầu hình chữ T. Ước vận tốc đạt 450 km/giờ chạy trên đường Berlin tới Hambourg, kinh phí khoảng 6 tỷ USD. Ngoài ra, người Pháp cũng đã và đang quan tâm đến vấn đề vận tải siêu tốc trên bộ bằng siêu dẫn. máy gia tốc mạnh Máy gia tốc hạt vòng xuyến + Một ứng dụng quan trọng khác nữa là, có thể tạo ra được máy gia tốc mạnh để nghiên cứu đặc tính gốc của nguyên tử. Người ta dùng những nam châm cực mạnh để bẻ cong các chùm hạt, làm cho chúng chạy theo đường tròn để chúng va đập vào nhau, qua đó nghiên cứu những "mảnh" sinh ra do những va đập mạnh đó; người ta gọi đó là "siêu va đập siêu dẫn", dựa theo nguyên tắc này, các nhà khoa học Mỹ đang tiến hành xây dựng một "máy gia tốc cực mạnh" trong đường hầm dài 88 km ở bang Texec để nghiên cứu các hạt cơ bản của vật chất. quét MRI dùng trong y học các nhà khoa học khai thác hiện tượng siêu dẫn trong các ứng dụng đặc biệt như máy chụp cắt lớp cộng hưởng từ MRI và máy tạo sự va đập của các hạt vật lý năng lượng cao, được làm lạnh bằng Heli lỏng. Nhưng các ứng dụng thông dụng hơn như việc thay thế hệ thống đường dây điện bằng các loại dây siêu dẫn vẫn chưa thể thực hiện được nếu không có các vật liệu có khả năng siêu dẫn ở nhiệt độ cao hơn. ứng dụng khác một ứng dụng vô cùng quan trọng nưa là khả năng giữ được trạng thái thứ tư cua vật liệutrạng thái plasma. Chúng ta biết rằng phản ứng nhiệt hạch Thermonuclear reactions với khả năng tạo ra một năng lượng khổng lồ, hãy thử hình dung năng lượng được tạo ra do phản ứng nhiệt hạch từ một gam D-T tương đương với năng lượng từ 10000 lits ở trạng thái plasma với thành phần chủ yếu là Hidro nà hêli và nhiệt độ khoảng 60000C sẽ không co loại vật liệu nào có thể giữ, khống chế được nguồn năng lương này. Với khả năng ưu việt của mình các Ions và electrons quay xung quanh các đường từ trường tạo ra một áp lực tử vô cùng lớn có thể giữ được trạng thái plasma trong các lò phản ứng hạt nhân. Sự khác biệt giữa vật siêu dẫn và vật dẫn điện hoàn hảo Từ trường bên trong vật dẫn điện hoàn hảo và vật siêu dẫn dưới tác động của môi trường ngoài ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ thấp nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ Curi. Từ trường bị đẩy ra khỏi vật siêu dẫn ở nhiệt độ thấp không phụ thuộc vào trạng thái ban đầu của vật liệu siêu dẫn ở nhiệt độ phòng. Trạng thái của vật siêu dẫn ở nhiệt độ thấp là trạng thái không thuận nghịch. Vật liệu siêu dẫn Một số ứng dụng của chất siêu dẫn - Tàu đệm từ. Nam châm siêu dẫn mạnh sẽ trở nên nhỏ hơn và tốn ít năng lượng hơn các nam châm điện như hiện nay. - Siêu máy tính. Các nút bấm tí hon làm bằng chất siêu dẫn sẽ giúp máy tính đạt được tốc độ một nghìn nghìn tỉ phép tính mỗi giây. - Bom E. Từ trường siêu dẫn sẽ tạo ra một dao động để huỷ thiết bị truyền động điện tử. Thirty bị này đã từng được quân đội Mỹ sử dụng năm 2003. Vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao dựa trên nền sắt đầu tiên Hơn hai mươi năm qua, các nhà vật lý vẫn không thể lý giải một cách chính xác hiện tượng siêu dẫn nhiệt độ cao tại sao dường như chỉ xảy ra ở nhóm đặc biệt các hợp chất hầu như chỉ dựa trên đồng Cu và xảy ra như thế nào. Và mới đây, các nhà khoa học ở Nhật Bản đã khám phá ra một loại chất siêu dẫn nhiệt độ cao hoàn toàn mới dựa trên sắt Fe cho phép các nhà vật lý tìm hiểu dễ dàng hơn và làm sáng tỏ những điểm quan trọng về hiện tượng đầy bí ẩn Siêu dẫn là sự biến mất hoàn toàn của điện trở của vật liệu khi được làm lạnh dưới nhiệt độ chuyển pha siêu dẫn TC. Hiện tượng siêu dẫn dựa trên việc tạo ra các cặp điện tử tương hỗ với nhau, thông qua tạo thành các cặp gọi là gặp Cooper để chuyển dời trong vật liệu mà không bị cản trở không có điện trở. Hiện tượng này được miêu tả trong lý thuyết Bardeen-Cooper-Schrieffer BCS về hiện tượng siêu dẫn nhiệt độ thấp, ở đó các cặp Cooper được nhờ việc liên kết các điện tử với nhau thông qua trao đổi các phonon hạt trường của dao động mạng tinh thể. Tuy nhiên, lý thuyết BCS không thể lý giải được các tính chất của các chất siêu dẫn nhiệt độ cao, được khám phá từ năm 1986 giá trị nhiệt độ chuyển pha cao nhất hiện nay đạt tới 138 K, và các hợp chất này hầu hết đều là các hợp chất của đồng cuprates chứa các mặt phẳng song song của ôxit đồng mà ở đó các nguyên tử đồng nằm trên một mạng hình vuông và điện tích được mang bởi các lỗ trống ở vị trí của Ôxi. Mỗi nguyên tử đồng sẽ có một điện tử không kết cặp và do đó các nhà nghiên cứu tin rằng mômen từ hay spin liên kết với nhau sẽ tạo ra tính chất siêu dẫn trong các vật liệu này. Hình 1. Cấu trúc tinh thể và phổ nhiễu xạ tia X của vật liệu J. Am. Chem. Soc. 130 3296. Mới đây, Hideo Hosono cùng các cộng sự ở Viện Công nghệ Tokyo Nhật Bản lần đầu tiên khám phá ra một vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao có nhiệt độ chuyển pha 26 K được dựa trên các hợp chất của sắt -Fe có thể xem các kết quả này trên J. Am. Chem. Soc. 130 3296. Đây là hợp chất LaOFeAs chứa các lớp của Lanthanum La Ôxi O bị kẹp giữa b i các lớp của Sắt Fe và Arsenic As – và bị pha tạp thêm các ion Fluoride. Các nhà nghiên cứu hi vọng có thể tăng được nhiệt độ chuyển pha cao trên 26 K bằng cách thay đổi các quá trình xử lý vật liệu ví dụ như đặt áp suất…. Các nghiên cứu sơ bộ ban đầu về vật liệu này đã giả thiết tính chất siêu dẫn xảy ra trong vật liệu không thuộc loại trung gian phonon phonon-mediated như được kỳ vọng từ lý thuyết cổ điển BCS, nhưng có thể không giống như được dự đoán trong các hợp chất siêu dẫn nhiệt độ cao kiểu “cuprates”. “Ai đó có thể cho là tính siêu dẫn trong các vật liệu kiểu này là trung gian phonon trong các vật liệu siêu dẫn nhiệt độ thấp,” – Kristjan Haule, một nhà vật lý lý thuyết ở Đại học Rutgers Mỹ đang làm việc trong một nhóm cũng đang nghiên cứu về loại vật liệu này. “Tuy nhiên, chúng tôi đã tiến hành các tính toán bằng lý thuyết phiếm hàm và giả thiết rằng TC hầu như phải xung quanh 1 K nếu như các phonon có chức năng đó”. Nhóm của Haule đã tính toán được rằng các hợp chất không pha tạp LaOFeAs có tính kim loại rất tồi ở nhiệt độ thấp và hầu như là một chất cách điện. Haule nói trên “Đây là một bằng chứng mạnh mẽ để nói rằng tính siêu dẫn không phải được trung gian bởi các phonon, tính chất đòi hỏi phải ở trạng thái kim loại rất tốt với các hạt tải kết hợp”. Hình 2. Sự thay đổi của điện trở suất và độ cảm từ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật liệu. Tính chất chuyển pha xảy ra ở 26 K J. Am. Chem. Soc. 130 3296. Thật vậy, tính kim loại kém này giống như các chất siêu dẫn nhiệt độ cao bị pha tạp nhẹ Haule giải thích thêm. Theo nhóm của Haule, điều này có nghĩa rằng các lý thuyết liên kết yếu – ví dụ lý thuyết thăng giáng spin – từng được giả thuyết trong quá khứ để mô tả các hợp chất cuprates sẽ không còn hữu ích để giải thích tính siêu dẫn trong các hợp chất LaOFeAs. Và các kết quả nghiên cứu thực nghiệm sơ bộ từ nhóm của Hosono rất phù hợp với những phát hiện này. Vật liệu siêu dẫn mới này cũng là một bằng chứng để chứng tỏ rằng tính siêu dẫn không bị hạn chế bởi các ôxit đồng và một vài hợp chất khác dựa trên Uranium U, Cerium Ce, Plutonium Pu. Mặc dù tính siêu dẫn có thể bị phá hủy bởi từ trường cao, nhưng khám phá đã chỉ ra rằng thậm chí nó có thể tồn tại trong các vật liệu có từ tính mạnh ví dụ như Sắt khi được bao quanh bởi các nguyên tử thích hợp, mà trong trường hợp này là As. Hơn nữa, hiệu ứng này có liên quan đến tính chất quỹ đạo của điện tử, mà thường bị bỏ quên trong các hợp chất cuprates, cũng có thể đóng vai trò quan trọng. Haule tin rằng loại vật liệu siêu dẫn mới này có thể cực kỳ quan trọng cho công nghệ nhưng vẫn rất cần nhiều nghiên cứu thêm trước khi nói gì một cách chắc chắn. SILICON siêu dẫn nhiệt độ phòng Các nhà khoa học Đức và Canada tuyên bố vượt qua siêu thử thách của ngành điện tử, đó là tạo ra chất siêu dẫn ở nhiệt độ phòng mà chỉ dùng các hợp chất thông thường. Với khí SiH4 ở áp suất cao, các nhà khoa học đã tạo ra được vật liệu siêu dẫn ở nhiệt độ phòng. Source Wikipedia Đầu năm nay, TTCN đã tóm tắt về sự tiến triển trong việc tìm kiếm vật liệu siêu dẫn. Có lẽ bước tiến quan trọng nhất trong lĩnh vực này đã được một nhóm các nhà khoa học của Canana và Đức thực hiện thành công và đã được công bố mới đây. Nhóm này đã phát triển được một hợp chất siêu dẫn ở nhiệt độ thường bao gồm silicon và Hydro mà không cần bộ máy làm lạnh. Chìa khóa của hiện tượng siêu dẫn ở nhiệt độ thường là áp suất, yếu tố mà trước đây được coi là rào cản không thể vượt qua trong ngành điện tử. Một số hợp chất, nếu được nén ở áp suất lớn sẽ có những đặc tính đặc biệt, trong đó có siêu dẫn. Giáo sư John Tse của Đại học Saskatchewan University of Saskatchewan Canada nói "Nếu hợp chất của Hydro được đặt dưới áp suất đủ lớn thì chúng sẽ có tính siêu dẫn. Tính siêu dẫn này có thể được bảo toàn ngay cả ở nhiệt độ cao, không cần được làm lạnh." Thế nhưng trong nhiều năm nay, những cố gắng để nén Hydro đến mức cần thiết đều đi đến thất bại. Những nhà nghiên cứu Canada và Đức đã tìm được chìa khóa của vấn đề mà mọi người khác thất bại, đó là pha tạp Silicon vào Hydro. Chất siêu dẫn mới là một hợp chất có tên "Silane". Hợp chất này có cấu trúc tương tự Metal với nguyên tử Si thay cho nguyên tử C ở tâm. Giáo sư Tse đã phát triển phần lí thuyết của hiện tượng siêu dẫn của Silane với sự giúp đỡ của Yansun Yao- một nghiên cứu sinh tại Đại học Saskatchewan. Lí thuyết này đã được chứng minh bằng thực nghiệm bởi nhà nghiên cứu Mikhail Eremets tại Học viện Max Planck Max Planck Institute Đức. Các nhà khoa học hy vọng rằng những kết quả trên sẽ nhanh chóng được áp dụng trong công nghiệp, trong đó có cả làm dây dẫn điện cho các siêu máy tính. ****CÔNG NGHỆ NANO**** NỆM “ Là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng, kích thước trên quy mô nanomét. LIỆU NANO Vật liệu nano là loại vật liệu có kích thước cỡ nanômét. Đây là đối tượng nghiên cứu của khoa học nano và công nghệ nano, nó liên kết hai lĩnh vực trên với nhau. Tính chất của vật liệu nano bắt nguồn từ kích thước của chúng, vào cỡ nanômét, đạt tới kích thước tới hạn của nhiều tính chất hóa lý của vật liệu thông thường. Đây là lý do mang lại tên gọi cho vật liệu. Kích thước vật liệu nano trải một khoảng từ vài nm đến vài trăm nm phụ thuộc vào bản chất vật liệu và tính chất cần nghiên cứu. Vật liệu nano là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nano mét. Về trạng thái của vật liệu, người ta phân chia thành ba trạng thái, rắn, lỏng và khí. Vật liệu nano được tập trung nghiên cứu hiện nay, chủ yếu là vật liệu rắn, sau đó mới đến chất lỏng và khí. Về hình dáng vật liệu, người ta phân ra thành các loại sau  Vật liệu nano không chiều cả ba chiều đều có kích thước nano, không còn chiều tự do nào cho điện tử, ví dụ, đám nano, hạt nano...  Vật liệu nano một chiều là vật liệu trong đó hai chiều có kích thước nano, điện tử được tự do trên một chiều hai chiều cầm tù, ví dụ, dây nano, ống nano,...  Vật liệu nano hai chiều là vật liệu trong đó một chiều có kích thước nano, hai chiều tự do, ví dụ, màng mỏng,...  Ngoài ra còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite trong đó chỉ có một phần của vật liệu có kích thước nm, hoặc cấu trúc của nó có nano không chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau. Vật liệu nano gồm 2 loại chính là nanolay và ống nano carbon Nanoclay còn gọi là nano khoáng sét được cấu tạo từ các lớp mỏng, mỗi lớp có chiều dày từ một đến vài nanomét, còn chiều dài từ vài trăm đến vài nghìn nanomet. Loại nanoclay đầu tiên được tìm thấy trên thế giới là montmorillonit ở Montmorillon, Pháp, năm 1874. Montmorillonit viết tắt là MMT thuộc nhóm smectit, cùng với các loại khoáng khác như cao lanh, palygorskit, sepiolit,... là những loại khoáng quan trọng trong công nghiệp. Khoáng Smectite thường được gọi bằng cái tên bentonit, đây là tên một loại đá chứa chủ yếu loại khoáng này. Smectite là họ các khoáng trong đó bao gồm 2 loại quan trọng nhất  Natri montmorillonit  Canxi montmorillonit Cấu trúc Cấu trúc lý tưởng của nanoclay montmorillonit Năm 1933, U. Hoffman, K. Endell và D. Wilm công bố cấu trúc tinh thể lý tưởng của montmorillonit. Cấu trúc này bao gồm 2 tấm tứ diện chứa silic và 1 tấm bát diện chứa nhôm hoặc magiê diện bị kẹp giữa 2 tấm tứ diện. Các tấm này có chung các nguyên tử oxy ở đỉnh. Độ dày của mỗi lớp clay khoảng 9,6Å. Khoảng cách giữa hai lớp clay bằng tổng độ dài của chiều dày một lớp nanoclay với khoảng cách giữa hai lớp nanoclay được gọi là khoảng cách cơ bản gọi tắt là khoảng cách d. Độ dày tinh thể từ 300Å đến vài μm hoặc lớn hơn, tuỳ thuộc loại silicat. Công thức chung của MMT có dạng MxAl4 – xMgxSi8O20OH4. Trong đó M là cation đơn hoá trị, x là mức độ thế x = 0,5 ÷ 1,3. Mặc dù trong cấu trúc của chúng đều có các cấu trúc tứ diện và bát diện sắp xếp thành từng lớp nhưng tuỳ thuộc vào cấu trúc và thành phần mà các khoáng này có tính chất vật lý và hoá học khác nhau. Sự sắp xếp và thành phần của cấu trúc tứ diện hay bát diện quyết định đến tính chất của clay. Kích thước, hình dạng, phân bố hạt cũng là những tính chất vật lý quan trọng, các ứng dụng cụ thể đều phải căn cứ vào những tính chất này. Ngoài ra, những đặc tính quan trọng khác như hoá học bề mặt, diện tích và điện tích bề mặt cũng ảnh hưởng đến tính chất của vật liệu.[1] Do khả năng thay thế đồng hình của Si4+ cho Al3+ ở tấm tứ diện và của Al3+ cho Mg2+ hoặc Fe2+ ở tấm bát diện nên giữa các lớp nanoclay có điện tích âm. Các điện tích âm này được trung hòa bởi các cation kim loại kiềm hoặc kiềm thổ như Ca2+ và Na+ ở giữa các lớp clay. Ngoài ra, do nanoclay có tính ưa nước cao, giữa các lớp nanoclay thường có các nguyên tử nước. Các lớp nanoclay được liên kết với nhau bằng lực Van der Waals. Các lớp clay có điện tích không giống nhau nên trong tính toán phải lấy giá trị điện tích trung bình của toàn bộ tinh thể.[11] Một số thông số vật lý của nanoclay  Khối lượng phân tử g/mol 540,46  Tỷ trọng trung bình g/cm3 2,35  Hệ tinh thể Monoclinic  Độ cứng Mohs ở 200C 1,5 – 2,0  Màu sắc trắng, vàng  Đặc tính Tinh thể trương lên nhiều lần khi hấp thụ nước Một số tài liệu công bố thành phần hoá học của nanoclay có Al = 9,98%, Si = 20,78%, H = 4,10% and O = 65,12%. Ngoài Montmorillonite thì hectorit và saponit cũng là những loại vật liệu silicat dạng lớp thông dụng và chúng đều có cấu trúc giống như trên. Bảng 2 dưới đây cho biết công thức hoá học và một số đặc trưng của chúng. [2, 7] Công thức hoá học và một số đặc trưng của 3 loại silicat dạng lớp thông dụng Loại chất Công thức hoá học CEC meq/100g Chiều dài hạt nm Montmorillonite MxAl4-xMgxSi8O20OH4 110 100÷150 Hectorit MxMg6-xLixSi8O20OH4 120 200÷300 Saponit MxMg6Si8-xAlxSi8O20OH4 86,6 50÷60 Ghi chú M cation hoá trị I x mức độ thế đồng hình tù 0,5÷1,3 CEC khả năng trao đổi cation. Biến tính nanoclay Nanoclay là chất vô cơ, có tính ưa nước. Trong khi nền polyme để chế tạo vật liệu nanocompozit là các chất hữu cơ và thường có tính kỵ nước. Do vậy, nanoclay rất khó trộn hợp với polyme. Để tăng sự tương hợp giữa nanoclay và polyme thì người ta phải biến tính nanoclay. Có một số phương pháp kỹ thuật dùng để biến tính nanoclay, trong đó thông dụng nhất là phương pháp trao đổi ion. Dưới đây là một số loại nanoclay thương mại hiện có bán trên thị trường Nanomer Nanocor, Inc. Mỹ - - Nanomer Trimetyl stearyl amoni 1,7 CloisiteNa+ Southern Clay Products, Inc. Mỹ Chưa biến tính <2% 2,86 Cloisite30B Metyl tallow bis-2-hydroxyetyl amoni <2% 1,98 Cloisite20A Dimetyl dihydrogenat tallow amoni <2% 1,77 TixogelMP250 Süd-Chemie Đức Muối amin bậc 4 <3% 1,66 TixogelMP100 <2,5% 1,43 “ NANO CARBON Các ống nanô cácbon Tiếng Anh Carbon nanotube - CNT là các dạng thù hình của cacbon. Một ống nano cacbon đơn lớp là một tấm than chì độ dày mộtnguyên-tử cuộn tròn lại thành một hình trụ liền, với đường kính cỡ nanomet. Điều này xảy ra trong các cấu trúc nano mà ở đó tỉ lệ giữa chiều dài và đường kính vượt trên Các phân tử cacbon hình trụ đó có các tính chất thú vị làm cho chúng có khả năng hữu dụng cao trong rất nhiều ứng dụng của công nghệ nano, công nghiệp điện tử, quang học, và một số ngành khoa học vật liệu khác. Chúng thể hiện độ bền đáng kinh ngạc và các tính chất điện độc đáo, và độ dẫn nhiệt hiệu quả. Các ống nano vô cơ cũng đã được tổng hợp. Ống nano là một loại cấu trúc fullerene, trong đó cũng bao gồm cả buckyball. Trong khi buckyball có dạng hình cầu, một ống nano lại có dạng hình trụ, với ít nhất một đầu được phủ bởi một bán cầu có cấu trúc buckyball. Tên của chúng được đặt theo hình dạng của chúng, do đường kính của ống nano vào cỡ một vài nanomet xấp xỉ nhỏ hơn lần một sợi tóc, trong khi độ dài của chúng có thể lên tới vài milimet. Các nhà nghiên cứu ở đại học Cincinnati UC đã phát triển một quá trình để xây mạng thẳng hàng các ống nano cacbon cực dài. Họ đã có thể sản xuất các ống nano cacbon dài 18mm [1] và có thể xoắn lại thành các sợi nano cacbon. Có hai loại ống nano cacbon chính ống nano đơn lớp SWNT và ống nano đa lớp MWNT. Bản chất của liên kết trong ống nano cacbon được giải thích bởi hóa học lượng tử, cụ thể là sự xen phủ orbital. Liên kết hóa học của các ống nano được cấu thành hoàn toàn bởi các liên kết sp2, tương tự với than chì. Cấu trúc liên kết này, mạnh hơn các liên kết sp3 ở trong kim cương, tạo ra những phân tử với độ bền đặc biệt. Các ống nano thông thường tự sắp xếp thành các "sợi dây thừng" được giữ với nhau bởi lực Van der Waals. Dưới áp suất cao, các ống nano có thể trộn với nhau, trao đổi một số liên kết sp2 cho liên kết sp3, tạo ra khả năng sản ra các sợi dây khỏe, độ dài không giới hạn thông qua liên kết ống nano áp suất cao. [2] Mô hình 3D của ba loại ống nano cacbon đơn lớp. Hoạt hình cho thấy cấu trúc 3 chiều của một ống nanô. Các loại ống nano cacbon Đơn lớp Cách đặt tên ống nano n,m có thể tư ng tượng như là một vector Ch trong một tấm than chì vô hạn mà mô tả cách "cuộn" tấm than chì để tạo ống nano. T thể hiện trục của ống, và a1 với a2 là các vector đơn vị của graphene trong không gian thực Phần lớn các ống nano đơn lớp SWNT-Single Wall Nanotube có đường kính gần 1 nanomet, với độ dài đường ống có thể gấp hàng nghìn lần như vậy. Cấu trúc của một SWNT có thể được hình dung là cuộn một lớp than chì độ dày một-nguyên-tử còn gọi là graphene thành một hình trụ liền. Cách mà tấm graphene được cuộn như vậy được biểu diễn bởi một cặp chỉ số n,m gọi là vector chiral. Các số nguyên n và m là số của các vector đơn vị dọc theo hai hướng trong lưới tinh thể hình tổ ong của graphene. Nếu m=0, ống nano được gọi là "zigzag". Nếu n=m, ống nano được gọi là "ghế bành". Nếu không, chúng được gọi là "chiral". Ống nano đơn lớp là loại ống nano cacbon cực kì quan trọng bởi chúng thể hiện các tính chất điện quan trọng mà không ống nano đa lớp nào có được. Các ống nano đơn lớp là ứng cử viên sáng giá trong việc thu nhỏ kích thước sản phẩm ngành cơ điện từ cỡ micro hiện nay xuống còn nano. Sản phẩm căn bản của ngành này là dây điên, mà SWNT lại dẫn điện rất tốt[3]. Một ứng dụng hữu ích khác của SWNT là trong việc phát triển các transitor cảm ứng FET-field effect transitor nội phân tử. Việc sản xuất cửa luận lý logic gate đầu tiên sử dụng FET làm bằng SWNT gần đây đã trở thành hiện thực[4]. Bởi vì SWNT trở thành p-FET khi tiếp xúc với oxy và n-FET khi không tiếp xúc với oxy, chúng đều có thể bảo vệ một nửa SWNT khỏi bị tiếp xúc vói oxy, trong khi cho tiếp xúc với oxy nửa còn lại. Kết quả là một SWNT đơn có thể hoạt động như một cửa luận lý NOT với cả loại FET n và p trong cùng một phân tử. Vật liệu siêu dẫn chất siêu dẫn là những chất gây nên hiện tượng siêu dẫn trong vật lí học hiện đại hiện tượng siêu dẫn là một hiện tượng lượng tử.Các nhà nghiên cứu đến từ đại học Cambridge mới đây đã tạo ra một loại vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao với khả năng tạo ra một từ trường có độ lớn 17,6 Tesla, phá vỡ kỷ lục được thiết lập trong phòng thí nghiệm cách đây một thập kỷ. Trái đất là một nam châm khổng lồ từ trường của nó khá yếu vào khoảng 0,00005 TeslaVật liệu siêu dẫn, hiện tượng siêu dẫn, tàu điện từLịch sử phát triển vật liệu siêu dẫnNăm 1911, nhà vật lí Heike Kamerlingh Onnes làm thí nghiệm với thủy ngân kim loại ở thể lỏng duy nhất trong bảng hệ thống tuần hoàn hóa học Ông nhận thấy điện trở suất của thủy ngân phụ thuộc vào nhiệt độ khác hẳn với các kim loại khác. Khi nhiệt độ xuống tới TKết nối với nguồn điện sau đó ngắt mạnh ông nhận thấy rằng cường độ dòng điện được duy trì trong thời gian rất lâu=> ở trạng thái điện trở suất bằng không kim loại trở nên dẫn điện tuyệt đối => hiện tượng trên được gọi là hiện tượng siêu dẫn, thủy ngân được gọi là chất siêu dẫn, đặc tính trên được gọi là đặc tính riêng thứ nhất của chất siêu nhiệt độ 4,1K tương đương -268,9oC với nhiệt độ quá thấp như vậy hầu như trong thực tiễn không thể xảy ra được hiện tượng siêu tượng siêu dẫnVào cuối những năm 1980, các nhà khoa học tiếp tục tìm ra một lớp vật liệu mới sở hữu các đặc tính siêu dẫn ở nhiệt độ tối đa 130 độ K. Đây được gọi là các vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao HTS và rất có tiềm năng với các ứng dụng thực tế bởi chúng có thể được làm lạnh với nitơ lỏng thay vì heli lỏng, qua đó vật liệu dễ chế tạo và chi phí vận hành cũng rẻ hơn. Tuy nhiên ở vật liệu siêu dẫn ở nhiệt độ trên 100K thường mất ổn định và nhanh chóng mất đi tính chất siêu 1986, Georg Bednorz và Alex Müller đã phát hiện ra một vật liệu mới khi cấy bari doping vào oxit latha-đồng, vốn là một chất cách điện, thì nó trở thành siêu dẫn ở nhiệt độ thấp hơn 36K. Một loạt các vật liệu có cấu trúc tương tự với nhiệt độ chuyển pha cao hơn đã được tìm thấy sau phát hiện này; như oxit yttrium-barium-đồng YBCO với nhiệt độ chuyển pha lớn hơn nhiệt độ của nitơ lỏng, mở ra khả năng cho những ứng dụng mới. Nhiệt độ chuyển pha cao nhất đạt được hiện nay là 134KHgBa2Ca2Cu3O8, năm 1993.Năm 1987, tại Hội nghị khoa học tại New York các nhà khoa học đã thảo luận về những đặc mới của chất siêu dẫn trong số đó là hiện tượng những đĩa gốm treo lơ lửng trên các nam châm, người ta gọi đó là “hiệu ứng Meissner”.Hiệu ứng này ngăn cản từ trường thâm nhập vào bề mặt chất siêu dẫn, làm cho đĩa gốm tự nâng lên và lơ lửng trên các nam châm; nhưng nếu là một từ trường mạnh thì vẫn có thế thắng được sức đẩy, khi đó nó phá huỷ đặc tính siêu dẫn của vật vậy, những chất gốm siêu dẫn tỏ ra dễ bị ảnh hưởng bởi từ trường mạnh. Đồng thời, nguyên lý Magnetic Levitation viết gọn thành maglev Các chất siêu dẫn có thể tạo ra từ trường mạnh, từ đó tạo ra lực từ giúp nâng các vật chống lại lực hấp dẫn =>Đặc tính riêng của thứ hai của chất siêu dẫn là tạo ra từ trường mạnhVideo thí nghiệm chất siêu dẫn ở nhiệt đọ -196oC tạo ra từ trường mạnh hiệu ứng Meissner và nguyên lý Cơ chế nâng tầu bằng lực từTàu siêu tốc chạy trên đệm từ Magnetic levitation transport là một loại phương tiện giao thông di chuyển trên các đệm từ trường, Tàu đệm từ được nâng lên, đẩy tới, hãm bởi các lực chế đẩy tàu đi bằng lực từDo chuyển động trên lớp đệm không khí sinh ra bởi từ trường đối nghịch nhau của các nam châm lắp đặt tại thân tàu và đường ray nên giảm thiểu tối đa ma sát khiến vận tốc của các tàu siêu tốc đệm từ có thể đạt tới vận tốc rất lớn.21/04/2015 Tàu đệm từ của công ty Đường sắt Nhật Bản vừa xác lập kỷ lục thế giới khi di chuyển với vận tốc 603 km/h trên đoạn đường thử nghiệm ở tỉnh Yamanashi. Theo kế hoạch, tàu đệm từ thế hệ mới sẽ phục vụ nhu cầu đi lại của hành khách từ Tokyo tới thành phố Nagoya và ngược lại. Tuyến đường sẽ đi vào hoạt động trong năm 2027, giảm thời gian di chuyển từ 5 tiếng bằng ôtô xuống 40 phút nhờ tàu đệm thử nghiệm tàu siêu tốc chạy trên đệm từ của Nhật Bản

vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao