Sažetak: U okviru predloženog projekta planira se provesti istraživanje dinamičkih svojstava lanca supravodljivih virova nastalih u jednodimenzionalnim strukturama mesoskopskih dimenzija klasičnog supravodiča NbGe.

Dinamika supravodljivih virova će se istraživati dvama mjernim tehnikama: tehnikom električne detekcije ne-lokalnog toka virova (u kojemu gibanje virova postoji i na onim područjima supravodiča u kojima je gustoća električne struje zanemariva) te takozvanom " mikro-Hallovom " probom, odnosno tehnikom magnetske detekcije toka virova.

Osnovne primjene supravodiča su magneti koriste se za dobivanje velikih magnetskih polja.

Prednosti supravodiča same po sebi su dosta jasne.

Bio je to početak novih istraživanja tzv. visokotemperaturnih supravodiča. 1987. spoj pronađeno je da je spoj YBa 2 Cu 3 O x (YBCO) supravodljiv iznad 90 K, a kasnije su sintetizirani i druge takve tzv. perovskitne strukture, s vrijednostima kritičnih temperatura iznad 130 K.

Zbog toga se dodatnim tehnološkim postupcima linije magnetskog toka učvršćuju unutar supravodiča, čime se postiže da kritične gustoće struje za takav " tvrdi " supravodič mogu biti jako velike (10 5 A/cm 2), a materijal pogodan za primjene.

Onnesovo otkriće je manifestacija prvog bitnog svojstva supravodiča: hlađenjem ispod neke određene (tzv. kritične) temperature T C njihov električni otpor je nula, i struja kroz njih teče bez gubitaka praktički beskonačno dugo (odnosno sve dok je materijal na temperaturi koja je niža od kritične temperature).

Taj eksperiment je kasnije ponovljen, a iz preciznih mjerenja struje (koja je kroz supravodljivu petlju tekla 4 godine) procijenjeno je da je otpornost supravodiča manja od 10 - 23 Ohmcm.

do sada poznati supravodiči imaju ta svojstva na temperaturama oko apsolutne nule (- 273 C), a jedna grupa supravodiča oko mislim - 170 C.. te temperature je jako teško održavat.. ali ako se ovaj hipervodljiv materijal pokaže upotrebljivim na - 70 C.. to je super. ali se sigurno neće koristiti u autima, kučanstvu, distribuciji.. itd.. (to su novinarska napuhivanja) nego u proizvodnji el. struje.. u generatorima, jer je odvođenje topline veliki problem.. ovakav hipervodljiv bi bio idealan za te primjene..

Postignut je i određeni uspjeh u proizvodnji elektromagneta iz žica visokotemperaturnih supravodiča.

Druga podjela supravodiča je na niskotemperaturne i visokotemperaturne.

Bavi se NMR spektroskopijom supravodiča visoke temperature te trenutno radi na razvijanju fosforocentnog termometra.

Supravodljivi magneti bili su prva široka i praktična primjena klasičnih supravodiča.

Izrađeni iz Nb 3 Sn ili NbTi (drugog, vrlo pogodnog, " tvrdog " supravodiča) imali su velike prednosti u odnosu na klasične elektromagnete (desetak puta jača magnetska polja, veća homogenost, veći korisni radni volumen).

Očekuje se da će vjetrogeneratori čiji su namoti rotora izrađeni od visokotemperaturnih supravodiča umjesto bakra biti znatno manji, lakši i efikasniji od konvencionalnih generatora.

Klasa visoko-temperaturnih supravodiča ", kuprata rijetkih zemalja, koju spominjete nađena je 1998. zanimljivo suprotno očekivanju velikog dijela znanstvene zajednice.

No, treba napomenuti da glavno ograničenje pri tehnološkim primjenama visoko-temperaturnih supravodiča ne dolazi od problema hlađenja nego od njihovih loših mehaničkih svojstava.

Ekipa znanstvenika i avanturista stiže u zabačeni dio Kongo ne bi li došla do dijamanata potrebnih za izradu visokoupotrebljivih supravodiča, a iz šapa krvoločnih sivih gorila živu glavu spašavaju sretno pronađenim balonom

Jedna od mogućih realizacija takvog uređaja je predviđena uz upotrebu supravodiča.

Tada su Meissner i Ochsenfeld otkrili da supravodiče karakterizira još jedno bitno svojstvo, koje je nezavisno od idealne vodljivosti: ako se neki materijal koji ima supravodljiva svojstva stavi u magnetsko polje i ohladi na temperaturu koja je niža od kritične temperature T C, magnetsko polje biti će istisnuto iz unutrašnjosti supravodiča (točnije rečeno, prodiranje magnetskog polja biti će samo u tankom površinskom sloju, pri čemu će to polje eksponencijalno trnuti).

Na površini supravodiča induciraju se struje koje stvaraju takvo magnetsko polje koje poništava vanjsko polje, te je u unutrašnjosti supravodiča magnetsko polje uvijek nula.

Meissnerov efekt se javlja samo za relativno slaba magnetska polja; ako polje prijeđe određenu (kritičnu) vrijednost, ono prodire u cijelu unutrašnjost supravodiča i materijal prelazi u normalno stanje.

Time je jedan od najtoplijih supravodiča.

Danas je gotovo nemoguće stvoriti novu generaciju naprednih materijala, poput poluvodiča, supravodiča, polimera ili keramika; naprednih uređaja i proizvoda, poput lasera, mikroskopskih motora; nadomjestaka za biološko tkivo, bez poznavanja i kontrole svojstava materijala, njihovih površina i graničnih ploha od atomske do makroskopske razine.

Nakon tri godine istraživanja u Nacionalnom centru za znanstvena istraživanja (CNRS) u Grenobleu u Francuskoj te kraćeg boravka u Australiji i USA, 1986. prelazi na švicarski Institut za tehnologiju u Lausannei gdje i danas vodi istraživanja na području visokotemperaturnih supravodiča i visokokoreliranih, kompleksnih sustava.

omov zakon vrijedi za prolazak struje kroz otpor (realan vodič).. u supravodiču nema otpora prolazu struje, pa tako jačina struje ne ovisi o osobinama supravodiča.. u stvarnosti jest, postoji nekakva granična struje kod koje se gubi svojstvo supravodljivosti.. ta struja ovisi i o presjeku vodiča pa bi se moglo pričati o graničnoj gustoći struje.. no do postizanja te granične struje - supravodič nema otpora..

Metoda ssNMR se pokazala kao jedna od ključnih metoda u mikroskopskom istraživanju vrlo koreliranih elektronskih sustava, viskokotemperaturnih supravodiča, kvantnih magneta, vodljivih polimera, ugljikovih nanocjevčica, i mnogih drugih probematika u fizici kondenzirane materije.

Kod supravodiča su te promjene makroskopske, te se na površini supravodiča javljaju struje koje zasjenjuju vanjsko polje.

Ali, primjenom vrlo jakih magnetskih polja uspješni eksperimenti ostvareni su ne samo s lebdenjem supravodiča, već i žaba, vodenih kapljica, biljaka, itd. (kod žaba se npr. mijenjaju elektronske orbite u svakoj molekuli njenog tijela).

Predavanje " Organski materijali: od izolatora do supravodiča "