Temperatures de transició
La gran majoria dels superconductors coneguts tenen temperatures de transició que oscil·len entre 1 K i 10 K. Dels elements químics, el tungstè té la temperatura de transició més baixa, 0,015 K, i el niobi la més alta, 9,2 K. La temperatura de transició sol ser molt sensible a la presència d’impureses magnètiques. Per exemple, algunes parts per milió de manganès en zinc disminueixen considerablement la temperatura de transició.
Conductivitat tèrmica i tèrmica específica
Les propietats tèrmiques d’un superconductor es poden comparar amb les d’un mateix material a la mateixa temperatura en estat normal. (El material pot ser forçat a l'estat normal a baixa temperatura per un camp magnètic prou gran.)
Quan s’introdueix una petita quantitat de calor en un sistema, una part de l’energia s’utilitza per augmentar les vibracions de gelosia (quantitat que és la mateixa per a un sistema en estat normal i en estat superconductor) i la resta s’utilitza per augmentar. l’energia dels electrons de conducció. La calor específica electrònica (C e) dels electrons es defineix com la relació d'aquesta porció de calor utilitzada pels electrons amb l'augment de temperatura del sistema. La calor específica dels electrons en un superconductor varia amb la temperatura absoluta (T) en l’estat normal i en l’estat superconductor (com es mostra a la figura 1). La calor específica electrònica en l'estat superconductor (designat C és) és menor que en l'estat normal (designat C a) a temperatures prou baixes, però C it es fa més gran que C és com la temperatura de transició T c s'aproxima, en el punt que cau abruptament a c en els superconductors clàssics, tot i que la corba té una forma de cúspide prop de T c per als alta-T c superconductors. Mesures precises han indicat que, a temperatures considerablement inferiors a la temperatura de transició, el logaritme de la calor específica electrònica és inversament proporcional a la temperatura. Aquesta dependència de temperatura, juntament amb els principis de la mecànica estadística, suggereix fortament que hi ha un buit en la distribució dels nivells d’energia disponibles per als electrons en un superconductor, de manera que es requereix una energia mínima per a l’excitació de cada electró des d’un estat inferior. la bretxa cap a un estat per sobre del buit Alguns dels alta-T c superconductors proporcionen una contribució addicional a què la calor específica, que és proporcional a la temperatura. Aquest comportament indica que hi ha estats electrònics a baixa energia; S’obtenen evidències addicionals d’aquests estats a partir de propietats òptiques i mesures de túnel.
El flux de calor per unitat d’àrea d’una mostra és igual al producte de la conductivitat tèrmica (K) i el gradient de temperatura △ T: J Q = -K △ T, el signe menys que indica que la calor sempre flueix d’un lloc més càlid a un de més fred. una substància.
La conductivitat tèrmica en l'estat normal (K n) s'aproxima a la conductivitat tèrmica a l'estat superconductor (K s) com la temperatura (T) s'aproxima a la temperatura de transició (T c) per a tots els materials, ja siguin purs o impurs. Això suggereix que la bretxa d'energia (Δ) per a cada electró s'aproxima a zero com la temperatura (T) s'aproxima a la temperatura de transició (T c). Això també explicaria el fet que la calor específica electrònica en l'estat superconductor (C es) és superior a l'estat normal (C en) a prop de la temperatura de transició: a mesura que la temperatura es puja cap a la temperatura de transició (T c), la bretxa d’energia en l’estat de superconductor disminueix, augmenta el nombre d’electrons excitats tèrmicament i això requereix l’absorció de calor.
![La pel·lícula del dia més llarg d'Annakin, Marton, Wicki i Zanuck [1962]](https://images.thetopknowledge.com/img/entertainment-pop-culture/8/longest-day-film-annakin-marton-wicki.jpg "La pel·lícula del dia més llarg d'Annakin, Marton, Wicki i Zanuck [1962]")
