על-מוליכים – וחיות אחרות? – מרצה: רונן אברבנאל פסטיבל איקון 2015 - הרפתקאות היום אני הולך לדבר על פיזיקה אני הולך לדבר על אחת מהתופעות הפיזיקליות המגניבות ביותר שנחקרו במהלך המאה העשרים (ועדיין נחקרות במרץ). אני הולך לדבר אתכם על תופעה פיזיקאלי



על-מוליכים – וחיות אחרות? – מרצה: רונן אברבנאל פסטיבל איקון 2015 - הרפתקאות היום אני הולך לדבר על פיזיקה אני הולך לדבר על אחת מהתופעות הפיזיקליות המגניבות ביותר שנחקרו במהלך המאה העשרים (ועדיין נחקרות במרץ). אני הולך לדבר אתכם על תופעה פיזיקאלי

0 0


superconductors_talk_for_icon


On Github ronenabr / superconductors_talk_for_icon

אייקון 2015 - הרפתקאות על מוליכים וחיות אחרות רונן אברבנאל

על-מוליכים

וחיות אחרות?

מרצה: רונן אברבנאל

פסטיבל איקון 2015 - הרפתקאות
היום אני הולך לדבר על פיזיקה אני הולך לדבר על אחת מהתופעות הפיזיקליות המגניבות ביותר שנחקרו במהלך המאה העשרים (ועדיין נחקרות במרץ). אני הולך לדבר אתכם על תופעה פיזיקאלית שלפעמים נראית כמו קסם, אבל היישום שלה הוא מאוד מסובך. אני הולך לדבר אתכם על תופעה פיזיקאלית שמוזכרת, ישירות מעט מאוד ביצירות מדע בדיוני במישרין, אבל לפעמים היא יכולה להיות הטכנובבל שמאחורי הקלעים.

אוקטובר 2015

בחזרה לעתיד

21 באוקטובר 2015 היל ואלי, קליפורניה. בחזרה לעתיד 2

אוגוסט 2015

העולם האמיתי

אוגוסט 2015 לקסוס, חטיבת היוקרה של טויוטה. ליד ברצלונה

על מוליכים?

התופעה שבליבו של ההוברבורד. פיזיקה מעניינת שנחקרה במהלך המאה ה-20.

על מה נדבר?

רקע
מוליכים
מגנטים
על מוליכות
שימושים
במדע בדיוני

הולכה חשמלית

זרם חשמלי - מפעיל מכשירי חשמל.

הולכה חשמלית

מבנה האטום

  • גרעין - פרוטונים וניוטרונים. טעון חיובית
  • אלקטרונים טעונים שלילית
ברזל - 26 אלקטרונים.

אטומים במתכת

אלקטרונים חופשיים - בשדה חשמלי

אטומים במתכת - בשדה חשמלי

מודל דרודה.

התנגדות חשמלית

התנגדות חשמלית - למה זה טוב?

התנגדות חשמלית - למה זה רע?

התנגדות חשמלית

אז אולי אפשר בלי?

אבל לפני זה...

נדבר על

מגנטים

שדות מגנטיים

נוצרים על ידי

שדות מגנטיים

נוצרים על ידי

מגנטים קבועים
זרמים חשמליים (אלקטרומגנט)

שדות מגנטיים

נוצרים על ידי

שדות מגנטיים

משפיעים על

מגנטים קבועים
חומרים מגנטיים
מטענים חשמליים בתנועה

על-מוליכות

הייקה קרמלינג אונס. ליידן. בנה מקררים. קירר הליום. 4.2 קלווין. -269 מעלות צלסיוס.
אפס קלווין = -273.15 מעלות צלסיוס.

ללא התנגדות חשמלית

4.2 קלווין. -269 מעלות צלסיוס.

אפקט מייזנר

על מוליך מונע חדירה של שדה מגנטי

על מוליך

בתנאים מסויימים...

התנגדות חשמלית - אפס

דוחה שדה מגנטי

ריחוף!

חומרים על מוליכים

"קלאסיים"
עופרת - 7.19 קלווין או -266 מעלות צלסיוס. כספית - 4.15 קלווין או -269 מעלות צלסיוס. אלומיניום - 1.2K או -272 מעלות צלסיוס.

ההיסטוריה של על מוליכות

1935 משוואת לונדון 1950 לנדאו-גינצבורג 1957 BCS - ברדין, קופר ושריפר 1986 על מוליכים בטמפרטורות גבוהות פריץ והיינץ לונדון. פריץ היה מועמד לנובל א פעמים אבל לא זכה. לב נדאו. ויטלי גינצבורג. לנדאו חשוב מאוד. זכה בנובל. כתוב מאחורה. ג'ון ברדין, לאון קופר, ג'ון שריפר. איי בי אם, גרג בגנרוז ומולר. קיבלו נובל מיד. טמפרטורות גבוהות - חנקן נוזלי (ולא הליום נוזלי). זול.

חומרים על מוליכים

בטמפרטורות גבוהות
איבקו - איטריום בריוק, קופר אוקסייד, 90 קלווין, -183 צלסיוס. קלבלקו - קלציום, לטינום בריום קופר אוקסייד, ~55 קלווין. אני מדדתי. -218 צלסיוס. עד 133 קלווין . -140 צלסיוס. HaBaCaCuO. התאוריה של BCS לא חלה עליהם. אין תאוריה מיקרוסקופית. לבשל. לקרר. לחשמל. להתפלל.

שימושים לעל מוליכים

בימנו...

(אלקטרו) מגנטים חזקים

שימושים לעל מוליכים - MRI

הדמיה רפואית. 1.5 טסלה. מאוד מאוד חזק. וגם מיקרוגל מגלים צפיפות של פרוטונים (מים). מקורר על ידי הליום נוזלי.

שימושים לעל מוליכים - מאיצי חלקיקים

8.4 טסלה. 11,850 אמפר (וואו!) 27 קילומטר.

שימושים לעל מוליכים - מאיצי חלקיקים

שימושים לעל מוליכים - ריחוף מגנטי

הרכבת SCMaglav. מסילת ניסוי ביפן. הגיע לשיא של 603 קמ"ש. עוד לא מסחרי. עד 2027 אמרוה לחבר את טוקיו ונגויה.

שימושים לעל מוליכים - ריחוף מגנטי

נע רק מעל מסילות. קילו וחצי של איבקו שמקורר על ידי חנקן נוזלי. המון סרטונים על איך זה עובד.

בעתיד?

או לפחות, כשיהיו לנו על-מוליכים בטמפרטורת החדר...

ובמדע בדיוני

לארי ניבן - עולם הטבעת. רשת של כבלים על מוליחים. משפיעים על השמש וגורמים לה להתפרצויות ומכוונים אותם כדי להסיט מטאורים.

על מוליכים זה מגניב.

שאלות פתוחות
  • מה המנגנון שמפעיל על מוליכים בטמפרטורות גבוהות?
  • איך בונים על מוליכים בטמפרטורת החדר?
  • זה בכלל אפשרי?
עולם חדש ומופלא

שאלות?

שקופיות שהוסרו

על מוליכות

אבל למה זה עובד?

בוזונים ופרמיונים

ספין - תכונה יסודית של חלקיקים. מספר שלם או חצי שלם
אפשר לחבר ספינים!
  • בוזונים - חלקיקים עם ספין שלם.
    פוטונים
  • פרמיונים - חלקיקים עם ספין חצי-שלם
    אלקטרונים, ניוטרונים.

בוזונים ופרמיונים - דוגמאות

הליום 3 והליום 4
אם היו לנו זוגות של אלקטרונים, אז כל זוג כזה היה בוזון!

משיכה בין אלקטרונים - זוגות קופר

קיבוע של קווי שטף

זרם ללא התנגדות

0