Fövqəladəlik və superkeçiricilik arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, ifrat maye mayedə helium 4 atomunun axınıdır, superkeçiricilik isə bərk cismin içindəki elektron yükünün axınıdır.
Həddindən artıq mayelik və superkeçiricilik terminləri müqavimətsiz axınla əlaqəli hadisələrdir, lakin onlar müxtəlif sistemlər üçün bu axınları təsvir edir.
Fövqəladə axıcılıq nədir?
Fövqəladə axıcılıq, özlülüyü sıfır olan və heç bir kinetik enerji itkisi olmadan axmağa qadir olan mayenin xarakterik xüsusiyyətidir. Əgər həddindən artıq mayeni qarışdırsaq, o, qeyri-müəyyən müddətə fırlanmağa davam edən burulğanlar əmələ gətirir. Heliumun iki izotopunda baş verən həddindən artıq mayeliyi müşahidə edə bilərik: helium-3 və helium-4. Biz bu iki izotopu kriogen temperatura qədər soyudaraq mayeləşdirə bilərik.
Fövqəladə axıcılıq astrofizika, yüksək enerji fizikası və kvant cazibəsinə daxil olan müxtəlif digər ekzotik vəziyyətlərinin xüsusiyyətidir. Fövqəladə axıcılıq nəzəriyyəsi İsaak Xalatnikovla birlikdə sovet fiziki Lev Landau tərəfindən hazırlanmışdır. Lakin bu fenomeni ilk olaraq Pyotr Kapitsa və Con F. Allen maye heliumda kəşf ediblər.
Şəkil 01: Maye Helium Fövqəladə Akışkanlıqdır
Maye helium-4 nəzərə alındıqda, onun həddindən artıq mayeliyi helium-3 ilə müqayisədə çox yüksək temperaturda baş verir. Bunun səbəbi, əsasən, helium-4 atomunun tam spininə görə bir bozon hissəciyi olması, helium-3 atomunun isə aşağı temperaturda yalnız özü ilə cütləşərək bozonlar əmələ gətirə bilən fermion hissəciyi olmasıdır. Üstəlik, helium-3-ün həddindən artıq mayeliyi 1996-cı ildə fizika üzrə Noble mükafatının əsasını təşkil etdi.
Superkeçiricilik nədir?
Superkeçiricilik müəyyən materialların xüsusi maqnit və temperatur rejimlərində yüksək keçiricilik nümayiş etdirdiyi kvant hadisəsidir. Bu fenomen 1911-ci ildə Onnes tərəfindən kəşf edilmişdir. Lakin kəşf zamanı superkeçiriciliyin niyə baş verdiyini izah edə biləcək ardıcıl mikroskopik nəzəriyyə yox idi. Bununla belə, Bardin və Kuper adi superkeçiriciliyin riyazi əsasını ifadə edən bir məqalə yayımladılar.
Fövqəlkeçiriciliyin kəşfi aşağı temperaturda civənin (Hg) daşıma xüsusiyyətlərinin öyrənilməsi zamanı baş verib. Onnes kəşf etdi ki, heliumun mayeləşmə temperaturunun altında (təxminən 4,2 K) civənin müqaviməti birdən-birə sıfıra enir. Ancaq gözlənti, müqavimətin ya sıfıra gedəcəyi, ya da sıfır temperaturda ayrılacağı, lakin sonlu bir temperaturda birdən itməyəcəyi idi. Bu yoxa çıxma yeni əsas vəziyyəti göstərdi və superkeçiricilik xüsusiyyəti kimi kəşf edildi.
Fövqəladəlik və Superkeçiricilik Arasındakı Fərq Nədir?
Fövqəl axıcılıq sıfır özlülüyə malik və heç bir kinetik enerji itkisi olmadan axmağa qadir olan mayenin xarakterik xüsusiyyətidir. Superkeçiricilik müəyyən materialların müəyyən maqnit və temperatur rejimlərində yüksək keçiricilik nümayiş etdirdiyi kvant hadisəsidir. Həddindən artıq axıcılıq və superkeçiricilik arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, ifrat akışkanlıq mayedə helium 4 atomunun axınıdır, superkeçiricilik isə bərk maddənin içərisində elektron yükünün axınıdır.
Aşağıdakı infoqrafika cədvəl şəklində həddindən artıq mayelik və superkeçiricilik arasındakı fərqi araşdırır.
Xülasə – Fövqəladə axıcılıq və Superkeçiricilik
Fövqəl axıcılıq sıfır özlülüyə malik və heç bir kinetik enerji itkisi olmadan axmağa qadir olan mayenin xarakterik xüsusiyyətidir. Superkeçiricilik müəyyən materialların müəyyən maqnit və temperatur rejimlərində yüksək keçiricilik nümayiş etdirdiyi kvant hadisəsidir. Həddindən artıq axıcılıq və superkeçiricilik arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, ifrat akışkanlıq mayedə helium 4 atomunun axınıdır, superkeçiricilik isə bərk maddənin içərisində elektron yükünün axınıdır.
