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完全導体

索引 完全導体

完全導体(かんぜんどうたい、perfect conductor)とは電気抵抗がゼロの物質のこと。同じく電気抵抗がゼロの物質に超伝導体があるが、超伝導体は電気抵抗がゼロのほかに、マイスナー効果、磁束の量子化、ジョセフソン効果、ピン止め効果などのすべての現象を起こす。電気抵抗ゼロのみの物質が完全導体である。現在のところ、完全導体であり、超伝導体ではない物質は存在しない。超伝導として認められるには、完全導体とマイスナー効果を示す必要がある。電気抵抗がゼロであり、マイスナー効果がでないもの、あるいはただ単に電気抵抗がゼロのものを完全導体と呼ぶ。.

8 関係: マイスナー効果レンツの法則ピン止め効果ジョセフソン効果高温超伝導超伝導臨界磁場電気抵抗

マイスナー効果

マイスナー効果(マイスナーこうか Meissner effect, Meißner Ochsenfeld Effekt)は、超伝導体が持つ性質の1つであり、遮蔽電流(永久電流)の磁場が外部磁場に重なり合って超伝導体内部の正味の磁束密度をゼロにする現象である。マイスナー―オクセンフェルト効果 、あるいは完全反磁性とも呼ばれる。.

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レンツの法則

レンツの法則 (Lenz's law) とは、19世紀のロシアの物理学者、ハインリヒ・レンツ (Lenz)によって発見された電磁誘導に関する法則。 何らかの原因によって誘導電流が発生する場合、電流の流れる方向は誘導電流の原因を妨げる方向と一致するというもの。例えばコイルに軸方向から棒磁石を近づけると誘導電流が流れる。コイルに電流が流れると磁場が生じるが、この磁場はレンツの法則が示唆する向き、すなわち棒磁石の接近を妨げる向きとなる。 E ,コイルを境界とする面を貫く磁束を\Phi, コイルの巻き数をNとすれば, --> E.

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ピン止め効果

ピン止め効果(ピンどめこうか、flux pinning、磁束ピン止めともいう)とは、磁束が第二種超伝導体の内部にあるひずみや不純物などの常伝導部分に捕らえられ、ピンで止めたように動かなくなる現象。第二種超伝導体において、外部磁場が臨界磁場Hc1とHc2の間にあるときに起こる。.

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ジョセフソン効果

ョセフソン効果(ジョセフソンこうか、)は、弱く結合した2つの超伝導体の間に、超伝導電子対のトンネル効果によって超伝導電流が流れる現象である。1962年に、当時ケンブリッジ大学の大学院生だったブライアン・ジョセフソンによって理論的に導かれ、ベル研究所のアンダーソンとローウェルによって実験的に検証された。1973年、ブライアン・ジョセフソンは江崎玲於奈らと共にジョゼフソン効果の研究によりノーベル物理学賞を受賞した。波動関数の位相というミクロな量をマクロに観測できるという点で、超伝導の特徴を最も端的に示す現象と言うことができる。超伝導量子干渉計(SQUID)のようなジョセフソン効果による量子力学回路の重要な実用例もある。 弱結合の種類としては、トンネル接合、サブミクロンサイズのブリッジ、ポイントコンタクト等がある。また、トンネル障壁としては厚さ 程度の絶縁体、厚さ 程度の常伝導金属あるいは半導体等が使われる。弱結合を介して流れる超伝導電流をジョセフソン電流、ジョセフソン効果を示すトンネル接合をジョセフソン接合と呼ぶ。電子デバイスとして扱われる場合はジョセフソン素子と呼ばれる。.

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高温超伝導

温超伝導(こうおんちょうでんどう、high-temperature superconductivity)とは、高い転移温度 で起こる超伝導である。.

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超伝導

超伝導(ちょうでんどう、superconductivity)とは、特定の金属や化合物などの物質を非常に低い温度へ冷却したときに、電気抵抗が急激にゼロになる現象。「超電導」と表記されることもある。1911年、オランダの物理学者ヘイケ・カメルリング・オンネスにより発見された。この現象と同時に、マイスナー効果により外部からの磁力線が遮断されることから、電気抵抗の測定によらなくとも、超伝導状態が判別できる。この現象が現れるときの温度は超伝導転移温度と呼ばれ、この温度を室温程度に上昇させること(室温超伝導)は、現代物理学の重要な研究目標の一つ。.

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臨界磁場

臨界磁場(りんかいじば、Hc)とは、超伝導状態を破壊してしまう磁場の値のこと。外部からの磁場が臨界磁場より強くなければ、超伝導体はマイスナー効果により磁場を排除するが、磁場が臨界磁場を超えると超伝導状態ではなくなってしまう。磁場の反応の違いから超伝導体には第一種超伝導体と第二種超伝導体の二種類がある。第二種超伝導体はHc1とHc2の2つの臨界磁場を持つ。これからは以下の項目で述べる。.

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電気抵抗

電気抵抗(でんきていこう、レジスタンス、electrical resistance)は、電流の流れにくさのことである。電気抵抗の国際単位系 (SI) における単位はオーム(記号:Ω)である。また、その逆数はコンダクタンス と呼ばれ、電流の流れやすさを表す。コンダクタンスのSIにおける単位はジーメンス(記号:S)である。.

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