Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Prof. Dr. Ali Gencer (A.Ü.) Hakkari Üniv.. İletkenlerde, en dış yörüngedeki elektronlar, çekirdeğe gevşek bağlı ve serbest olarak iletken içinde hareket.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Prof. Dr. Ali Gencer (A.Ü.) Hakkari Üniv.. İletkenlerde, en dış yörüngedeki elektronlar, çekirdeğe gevşek bağlı ve serbest olarak iletken içinde hareket."— Sunum transkripti:

1 Prof. Dr. Ali Gencer (A.Ü.) Hakkari Üniv.

2 İletkenlerde, en dış yörüngedeki elektronlar, çekirdeğe gevşek bağlı ve serbest olarak iletken içinde hareket ederler.  SERBEST elektronlar  Metaller iyi iletkenlerdir. Metal içinde elektrik enerjisi Serbest elektronlar aracılığı ile taşınır! © John Wiley & Sons, Inc. İletkenler

3 Elektronlar iletken içinde zorlu bir süreçte hareket ederler. Direncin Kaynağı:  Elektronların birbirini itmesi  Atomların titreşimi  Safsızlıklar  Yapı kusurları vs. Elektronların iletken içinde hareketleri sıcaklığında fonksiyonudur, özellikle yüksek sıcaklıklarda hareket daha da sınırlıdır. Elektrik enerjisi elektronların saçılmasıyla, ısı enerjisine dönüşerek kaybolur. Elektriksel Direnç R(ohm)

4 Nasıl Başladı? 1908 – He sıvılaştırılması (~4 K = - 452°F ) Hg’nın Direncinin ölçümü “Keşif” 1913 – Fizikte Nobel Ödülü Heike Kamerlingh Onnes

5 “sıfır direnci” doğrudan ölçmek zor Süperiletken halkada dolanan akım Kolay bir deney– Yüksek manyetik alan için standart konfigürasyon (10-20T) Dirençli halka  değişen akım  değişen manyetik alan Böyle bir deneyde  Manyetik (dipol) Alanı Dolanan süperakım Süperiletken I From Ustinov “Superconductivity” Lectures (WS )

6 Klasik elektronlar-düzensiz, Süperlelektronlar düzenli!

7 ÖZELLİK 2 : MANYETİK ALANDA İLETKENLER Kusursuz İletken (a)-Sıfır Alanda  Soğutma (b) Manyetik Alanda Soğutma  Süperiletken (c)-Sıfır Alanda  Soğutma (d) Manyetik Alanda Soğutma  Süperiletken Farkı fark etmek gerekir!, üstüniletken değil:Süperiletken!!

8 ÖZELLİK 3 : AKI KUANTUMLAMASI Dünya’nın manyetik alanı ~ 500 mG, 1 cm 2 alanda ~ 2 milyon  0. Elektron çiftinin hareketine e ş lik eden akı kuantası Toplam akı(B*alan)= = n x   S/I geçi ş inde özısı ve gizli ısı de ğ i ş imleri de gözlenmektedir. BCS-1957

9 Neden Önemlidir? Enerji Endüstri Hava Kirliliği * G8- Kamu ve Özel sektör Ar-Ge çalışmaları için milyarlarca dolar kaynak ayrılmaktadır. *İnternet-Web taramasında ~2 milyon “hit” * Bilimsel ve Teknolojik “Gizem”, cazip ortam!

10 Yüksek Sıcaklık Süperiletkenler de Kaldırma Kuvveti Bir Kg kadar balık kavanozundan 202 Kg’a kadar Sumo Güreşcisi!!

11 Güncel Popüler Toplumsal Konular CO 2 azaltma çabası Daha verimli sistemler Yenilenebilir enerjiler Yenilikçi cihazlar

12 Süperiletken (D)evriminin Olası Sonuçları Konvansiyonel Teknolojilerden Süperiletken Teknolojisine Geçişteki Kazanç (Sadece Japonya) 105 TWh= 15 adet %80 yükle çalışan 1000 MW sınıfı santral. (Keban=1300 MW) Kaynak: Satoshi Morozumi, Physica C: Superconductivity, Vol , Part 1, 2001, pp 20-24

13 S/İ TcTc H c 2 ( T= 4.2 K) Kütle Yoğunluğu Nb-Ti9 K10 T6.0 g/cm 3 Nb 3 Sn18 K28 T7.8 g/cm 3 MgB 2 39 K60 T2.5 g/cm 3 YBCO90 K> 50 T5.4 g/cm 3 BSCCO110 K> 50 T6.3 g/cm 3

14

15

16 S/İ ile ilgili Bazı Gerçekler 1- MRG- Yıllık Pazar 3 Milyar $ (Süperiletken bazlı) 2- LHC,6000 S/İ magnet, 6 Milyar $: Önemi: a) Saniyenin 100 milyarda biri süresinde 13.7 milyar yıl öncesine dönüş, yüksek enerjili çarpışmalar ilk büyük patlamadan bu yana idame edememiş parçacıkları yeniden üretmeye yarıyor. b) CERN, LHC, protona ışık hızına çok yakın hız kazandırıyor ( )c 3- Japon Maglev- Kamu dışı, özel sektör finasmanı 50 Milyar $ 4- ITER Projesi- adeta yeryüzünde yeni bir yıldız inşa etmek-Yeni enerji kaynağı- Füzyon: Kullanılan 16 Nb3Sn magnetlerin her biri yaklaşık 300 ton ağırlığında.

17 1913 Heike Kamerlingh Onnes 1962 Lev Landau 1972 John Bardeen, Leon Cooper, Robert Schrieffer 1973 Brian Josephson 1987 Georg Bednorz, Alexander Müller 2003 Alexei Abrikosov, Vitally Ginzburg

18 Geleneksel süperiletkenler Sıcaklık (K) Ba(K,Bi)O 3 A 3 C 60 MgB 2 39K TlBaCaCuO Bi 2 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O x HgBaCaCuO basınç ~ 168 K “Yüksek Sıcaklık” “cuprate” Süperiletkenleri YBa 2 Cu 3 O 7-d basınçla Hg Pb Nb NbO NbN V 3 Sn NbAlSi Nb 3 Sn Ba(Pb,Bi)O 3 organik malzemeler NbGe 3 Sıvı N 2 Sıvı He 0 - (La,Ba)CuO Bednorz ve Müller Zaman (Yıl) Hg Kritik Sıcaklık Artışı/ Zaman

19 Düşük Maliyet Handling ”Muhafaza!” Handling ”Muhafaza!” S/İ Ekler, AA kayıplar, n-faktorü, vb. S/İ Ekler, AA kayıplar, n-faktorü, vb. Performans B,T Performans B,T Son kullanıcılar İçin az miktarda girişimcilik Son kullanıcılar İçin az miktarda girişimcilik MgB 2 süperiletken NbTi HTS

20 Süperiletkenlik alanında yapılan SCI yayın sayıları

21 Ülkemiz adresini taşıyan yayınlar

22 Dünya Süperiletkenlik Pazar Payı Projeksiyonu

23 1.Merkez laboratuvar inşaatı projelendirmesi tamamlanmak üzere 2.Birinci yıl için ön görülen test ve ölçüm ekipmanlarının siparişleri tamamlandı 3.Bir adet uzman kadrosuna eleman ataması rektörlükçe yapıldı 4.İki adet uzman proje kapsamında görevlendirildi. 5.Projenin uluslar arası düzeyde tanıtımı ICSM konferansındaki bir oturumda gerçekleştirildi.

24 Ulusal Süperiletkenlik Araştırma Laboratuvarı hizmet birimlerinin beş ana birimde oluşması planlanmaktadır.  Temel Süperiletkenlik Araştırmalar Birimi (teorik, yeni malzeme sentezi ve karakterizasyonu )  Büyük Ölçekli Uygulamalar Birimi (kablo, hatalı akım sınırlayıcısı, magnet )  Küçük Ölçekli Uygulamalar Birimi (sensör, elektronik devreler)  İnnovasyon Birimi  Eğitim ve Halkla İlişkiler Birimi (Toplumsal bilinçlenme, alanla ilgili bilim merakı uyandırma, tanıtım )

25 “Yarınların Süperiletkenlik Dünyası” 600 km/h hızlı trenler Ankara-İstanbul 40 dakika! Hesaplama: 1000 defa hızlı süperbilgisayarlar Kargo- taşıyan denizaltları, (US Navy) Enerji Tasarrufu: güç hatları elektrik motorları transformatörler Medikal Diagnostik: Manyetik Rezonans Görüntüleme SQUID: Beyin aktivitesi Kalp fonksiyonu Bilgi Teknolojisi: çok hızlı, daha geniş band haberleşmeler Manyetik olarak atılan uzay aracı

26 Rüya’nın bir kısmı gerçek… Japon Maglev Tren Projesi- Ray ve gövde içine montajlı magnet süperiletkenden -Temas yok! Süperiletken güç kablosu (Danimarka’da kurulu) SQUID Nöro- manyetik sinyallerin ölçümü Beynin (nükleer) manyetik rezonans görüntüleme resmi- manyetik alan süperiletken magnet tarafından sağlanmakta! /indust/project1.html

27 Teknoloji Geliştirme Mizahı!!!

28 TE Ş EKKÜRLER


"Prof. Dr. Ali Gencer (A.Ü.) Hakkari Üniv.. İletkenlerde, en dış yörüngedeki elektronlar, çekirdeğe gevşek bağlı ve serbest olarak iletken içinde hareket." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları