World Year of PHYSICS 2005
Khãa båi d­ìng n©ng cao kiÕn thøc chuyªn m«n
VËt lý siªu dÉn
PGS. TS. NguyÔn Huy Sinh

World Year of PHYSICS 2005
Khãa båi d­ìng n©ng cao kiÕn thøc chuyªn m«n
Mét sè tÝnh chÊt c¬ b¶n cña
siªu dÉn nhiÖt ®é thÊp

World Year of PHYSICS 2005
Khãa båi d­ìng n©ng cao kiÕn thøc chuyªn m«n
Nguån gèc ®iÖn trë cña vËt dÉn

World Year of PHYSICS 2005
Khóa bồi dưỡng nâng cao kiến thức chuyên môn
Nguồn gốc điện trở của vật dẫn

R = R(T)

Nguồn gốc:

Tạp chất

Các khuyết tật mạng

Cấu trúc không tuần
hoàn

Các dao động nhiệt

PhÐp ®o ®iÖn trë cña vËt liÖu ë
nhiÖt ®é thÊp

World Year of PHYSICS 2005
Khãa båi d­ìng n©ng cao kiÕn thøc chuyªn m«n
HÖ ®o ®iÖn trë
12 mm
2 mm 1,5 mm
U
R
I
10 mm
l
S
R
I
U
R
R
==
ρ
;
1 2 3 4

World Year of PHYSICS 2005
Khãa båi d­ìng n©ng cao kiÕn thøc chuyªn m«n
•
Víi vËt liÖu phi tõ (tu©n theo c«ng thøc
Mathiessen)
ρ(T) = ρ

dxxT
R
θ
θ
ρ
0
3
5
)1)(1(
4
~ T
4
ë nhiÖt ®é thÊp
~ T ë nhiÖt ®é cao
{

World Year of PHYSICS 2005
Khãa båi d­ìng n©ng cao kiÕn thøc chuyªn m«n
T
C
T
mid
T
onset
T
CO
T (K)
∆T
R (Ω)
T (K)

§­êng cong ®iÖn trë theo
nhiÖt ®é cña Thñy ng©n

World Year of PHYSICS 2005
Khóa bồi dưỡng nâng cao kiến thức chuyên môn
Năm 1986: J.B. Bednorz &
K.A. Muller -> LaBaCuO có R
= 0; 30 -> 40 K.
YBaCuO có T
C
~ 80 -> 90 K
SDNĐC (Hợp chất, hợp kim)
Lý thuyết giải thích chưa có
Đồ thị chuyển pha siêu dẫn
và một số khái niệm cơ bản
T
C
T
mid
T
onset
T
CO
T (K)
T
R ()

World Year of PHYSICS 2005
Khãa båi d­ìng n©ng cao kiÕn thøc chuyªn m«n
VËt liÖu T

2
CaCu
2
O
4
Cl
2
49 1995
Nb
3
Ge 23,2 - 23,9 1973 Ba-Ca-Cu-O 126 1996
BaPb
1-x
Bi
x
O
3
13 1974 Li
2
BeH
4
 
1997
La
1-x
Ca
x
MnO
3
-Ba-Cu-O 30 – 40 1986 Bi-Ba-Ca-Cu-O 126 - 130 1997

•
T
onset
•T
CO
•T
mid
T
C
T
mid
T
onset
T
CO
T (K)
∆T
R (Ω)

World Year of PHYSICS 2005
Khãa båi d­ìng n©ng cao kiÕn thøc chuyªn m«n
C¸c nguyªn tè
kim lo¹i
lµ chÊt siªu dÉn.
Cã nhiÒu nguyªn tè
b¶n th©n kh«ng lµ
chÊt SD nh­ng
khi kÕt hîp víi
c¸c nguyªn tè kh¸c
l¹i trë thµnh SD.

3 c¸ch ph¸ vì tr¹ng th¸i siªu dÉn
Gi¶n ®å pha J-T-H
3 c¸ch
H > H
c
J > J
c
T > T
c
•
Nguyªn nh©n

World Year of PHYSICS 2005
Khãa båi d­ìng n©ng cao kiÕn thøc chuyªn m«n
•
NghÞch lý vÒ n¨ng l­îng
HT
CooperH
n
iCT
EE
EE
E
>





=

=
π
+−= )0(
SS
SS






+−=






∂
∂
=
dT
dH
HS
T
G
S
c
cS
H


World Year of PHYSICS 2005
Khóa bồi dưỡng nâng cao kiến thức chuyên môn
1. Dựa vào hiệu ứng
Meissner:
- SD loại I: hoàn toàn đúng
- SD loại II: không hoàn
toàn đúng, vì siêu dẫn loại
II có tồn tại vùng trung
gian (vùng hỗn hợp)
2. Tiêu chuẩn Ginzburg-
Landau:
Phân loại chất siêu dẫn



=







>
<
2
1
2
1

( )





=
=
cc
c
c
HH
H
H
2
2
2
65,0
1
κ
κ