·
8 месяцев назад
·
78 просмотров

Высокотемпературная сверхпроводимость

Введение

Высокотемпературная сверхпроводимость представляет собой одно из наиболее актуальных направлений в физике конденсированных состояний, которое исследует материалы, способные проявлять сверхпроводящие свойства при температурах значительно выше традиционных сверхпроводников, таких как олово или свинец. Это открытие открыло новые горизонты в науке и технике, так как сверхпроводимость является явлением, при котором материал теряет электрическое сопротивление и исключает магнитные поля, что делает возможным создание более эффективных электрических устройств, включая магниты и квантовые компьютеры. В данной работе будут рассмотрены основные теоретические и экспериментальные аспекты, связанные с высокой температурой сверхпроводимости, начиная с исторического контекста открытий и заканчивая последними достижениями в этой области. Проблематика работы заключается в недостаточном понимании механизмов, ответственных за явления сверхпроводимости при высоких температурах, а также в сложностях, связанных с экспериментальной проверкой теорий. Цели исследования: анализ существующих теорий высокотемпературной сверхпроводимости, исследование материалов с высоким критическим температурным пределом и оценка перспектив их применения в будущем. Задачи будут заключаться в исследовании литературы, проведении экспериментов и сопоставлении теоретических моделей с эмпирическими данными.

  • Актуальность темыВысокотемпературная сверхпроводимость является одной из наиболее прогрессивных и активно исследуемых областей современной физики, с потенциалом для революционных изменений в технологиях энергоснабжения, компьютеризации и медицины.
  • ПроблематикаНесмотря на значительный прогресс в области высокотемпературной сверхпроводимости, многие аспекты остаются неясными, включая механизм возникновения этого явления и способы его реализации на практике.
  • Цели исследованияОсновной целью данного исследования является анализ существующих теорий, описание известных материалов, обладающих высокими температурами superconductivity, и оценка их практического применения.
  • Задачи исследованияЗадачи исследования включают изучение литературы по теме, проведение экспериментов с высокотемпературными сверхпроводниками и анализ полученных данных в контексте современных теорий.

Список источников

1. Высоцкий В. С.. Сверхпроводимость и управляемый термоядерный синтез (по итогам международных конференций EUCAS-2023 и МТ-28) // Сверхпроводимость: фундаментальные и прикладные исследования. 2023. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sverhprovodimost-i-upravlyaemyy-termoyadernyy-sintez-po-itogam-mezhdunarodnyh-konferentsiy-eucas-2023-i-mt-28 (дата обращения: 19.02.2026).

2. А. А. Гиппиус, В. А. Власенко, А. И. Шилов, С. Ю. Гаврилкин, К. С. Перваков. Методика синтеза железосодержащих стехиометрических сверхпроводников семейства 12442: KCa2Fe4As4F2, RbCa2Fe4As4F2, CsCa2Fe4As4F2 // Сверхпроводимость: фундаментальные и прикладные исследования. 2025. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/metodika-sinteza-zhelezosoderzhaschih-stehiometricheskih-sverhprovodnikov-semeystva-12442-kca2fe4as4f2-rbca2fe4as4f2-csca2fe4as4f2 (дата обращения: 19.02.2026).

3. Никитченков Илья Алексеевич, Ильина Анастасия Даниловна, Михайлов Владислав Михайлович, Перваков Кирилл Сергеевич, Власенко Владимир Александрович, и др.. Туннельная спектроскопия пниктидов BaFe1.88Ni0.12As2 слабо передопированного состава в сверхпроводящем и нормальном состоянии // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2023. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tunnelnaya-spektroskopiya-pniktidov-bafe1-88ni0-12as2-slabo-peredopirovannogo-sostava-v-sverhprovodyaschem-i-normalnom-sostoyanii (дата обращения: 19.02.2026).

4. Курбатова Е. П.. Обзор применения ВТСП обмоток в конструкциях электрических машин // Сверхпроводимость: фундаментальные и прикладные исследования. 2023. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obzor-primeneniya-vtsp-obmotok-v-konstruktsiyah-elektricheskih-mashin (дата обращения: 19.02.2026).

5. Мышинский Геннадий Владимирович. МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ И ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ В ВОЗБУЖДЕННЫХ ЖИДКОСТЯХ. НЕИЗВЕСТНЫЕ ЧАСТИЦЫ // Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии. 2021. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/magnitnye-polya-i-vysokotemperaturnaya-sverhprovodimost-v-vozbuzhdennyh-zhidkostyah-neizvestnye-chastitsy (дата обращения: 19.02.2026).

6. Мицен К. В., Иваненко О. М.. О ПРИРОДЕ СКЕЙЛИНГОВЫХ СООТНОШЕНИЙ В КУПРАТНЫХ ВТСП // Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской Академии Наук. 2021. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/o-prirode-skeylingovyh-sootnosheniy-v-kupratnyh-vtsp (дата обращения: 19.02.2026).

7. Лев Леонид Леонидович, Кузьмичева Татьяна Евгеньевна, Кузьмичев Светослав Александрович, Лебедев Алексей Михайлович, Назин Валерий Георгиевич, и др.. Аномальный изгиб зон в сверхпроводнике (K0.8Na0.2)0.8Fe1.8Se2 // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2024. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/anomalnyy-izgib-zon-v-sverhprovodnike-k0-8na0-2-0-8fe1-8se2 (дата обращения: 19.02.2026).

8. А. И. Шилов, А. С. Усольцев, А. В. Садаков. ОСОБЕННОСТИ МНОГОЩЕЛЕВОЙ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ В NaFeAs, ДОПИРОВАННОМ КОБАЛЬТОМ // Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской Академии Наук. 2024. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-mnogoschelevoy-sverhprovodimosti-v-nafeas-dopirovannom-kobaltom (дата обращения: 19.02.2026).

9. С. Х. Гаджимагомедов, А. Э. Рабаданова, Д. К. Палчаев, М. Х. Рабаданов, Ж. Х. Мурлиева, и др.. Градиентная керамика на основе YBCO, полученная путем консолидации термообработанных порошков // Вестник Дагестанского государственного университета. Серия 1: Естественные науки. 2025. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/gradientnaya-keramika-na-osnove-ybco-poluchennaya-putem-konsolidatsii-termoobrabotannyh-poroshkov (дата обращения: 19.02.2026).

10. Владислав Сергеевич Калитка, Никита Дмитриевич Васильков. К ВОПРОСУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2025. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/k-voprosu-ispolzovaniya-vysokotemperaturnyh-sverhprovodnikov-dlya-sozdaniya-perspektivnyh-elektricheskih-mashin (дата обращения: 19.02.2026).

11. А. Н. Лыков. О возможности фононного механизма сверхпроводимости в купратных ВТСП // Физика твердого тела. 2022. URL: https://journals.ioffe.ru/articles/53313 (дата обращения: 19.02.2026). DOI: 10.21883/ftt.2022.11.53313.276

12. Lel' Konstantinovich Belopukhov. Сверхпроводимость. Факты и перспективы (к 100-летию квантовой механики) // Квант. 2025. URL: https://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=kvant&paperid=4560&option_lang=rus (дата обращения: 19.02.2026). DOI: 10.4213/kvant20250201

13. G.A. Ryzhkov,A. Burdakov,L.N. Vyacheslavov. Исследование воздействий термических ударов на высокотемпературные керамические материалы, перспективных для покрытия первой стенки термоядерных реакторов // LII…. 2025. URL: https://www.fpl.gpi.ru/Zvenigorod/LII/E/en/ID-Ryzhkov_e.pdf (дата обращения: 19.02.2026). DOI: 10.34854/icpaf.52.2025.1.1.225

14. Азизхан Торениязов. КЕРАМИЧЕСКИЕ ПЛИТКИ С ГОРОДИЩА АКШАХАН-КАЛА // Oʻzbekiston arxeologiyasi. 2025. URL: https://archeouz.com/index.php/journal/article/view/80 (дата обращения: 19.02.2026). DOI: 10.71414/2181-032x-2022-1-26-104-120

15. М.И. Банников. Устойчивость нематической сверхпроводимости в SrBiSe к магнитному легированию // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики / JETP Letters (Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters). 2025. URL: https://jetplettersras.ru/s30345766s0370274x25080176-1/?version_id=119017 (дата обращения: 19.02.2026). DOI: 10.7868/s3034576625080176

16. Газаля Хейрабади Газаля Хейрабади,Ребийе Абышова Ребийе Абышова. О ПОТЕРЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ НЕОДНОРОДНОЙ КРУГЛОЙ ПЛАСТИНЫ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
ЗА ПРЕДЕЛАМИ УПРУГОСТИ // ETM - Equipment, Technologies, Materials. 2022. URL: https://zenodo.org/records/6408725 (дата обращения: 19.02.2026). DOI: 10.36962/etm10022022-143

17. Е. В. Коротаев,Т Б Беккер,A. Давыдов,Л. В. Мирошниченко,А. Д. Федоренко. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЛЕГИРОВАННОГО ЖЕЛЕЗОМ ФТОРИДОБОРАТА LiBa12(BO3)7F4 (LBBF) // Журнал структурной химии. 2025. URL: https://jsc.niic.nsc.ru/article/150779/ (дата обращения: 19.02.2026). DOI: 10.26902/jsc_id150779

18. Т. И. Зубарь,Н.Е. Андрейчик,Дарья Ивановна Тишкевич,А. И. Труханов. Влияние комплексообразующей добавки на химический состав, микроструктуру и магнитные свойства электролитически осажденных пленок CoNi с аморфизирующим агентом // BULLETIN of the L.N. Gumilyov Eurasian National…. 2025. URL: https://bulphysast.enu.kz/index.php/physast/article/view/434 (дата обращения: 19.02.2026). DOI: 10.32523/2616-6836-2025-151-2-97-114

19. Андрей Николаевич Петров,Т Е Кондратенко. О введении принципа насыщающей дополнительности ферментативного процесса в методологию глубокой переработки растительного сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. 2022. URL: https://www.spfp-mgupp.ru/jour/article/view/365 (дата обращения: 19.02.2026). DOI: 10.36107/spfp.2022.365

20. Александр Викторович Щегольков,Алексей Викторович Щегольков,Фадей Фадеевич Комаров,Иван Дмитриевич Парфимович. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛАСТОМЕРОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ ПРИ СОЗДАНИИ САМОРЕГУЛИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ И МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ // Российский химический журнал. 2020. URL: https://journals.isuct.ru/rcj/article/view/3196 (дата обращения: 19.02.2026). DOI: 10.6060/rcj.2020644.4

Еще 18 источников

Предпросмотр документа

Наименование образовательного учреждения

курсовая работа на тему

Высокотемпературная сверхпроводимость

Выполнил: ФИО

Руководитель: ФИО

2025

Глава 1. Введение в высокотемпературную сверхпроводимость

1.1 Определение высокотемпературной сверхпроводимости

Высокотемпературная сверхпроводимость — это явление, при котором материал теряет сопротивление электрическому току при температурах выше 77 К. Это отличие от традиционных сверхпроводников, которые требуют более низких температур для достижения сверхпроводимости.

1.2 История открытий

Открытие высокотемпературной сверхпроводимости в 1986 году, когда стали доступны керамические материалы, открыло новые горизонты для исследований и приложений. Это стало революцией в области материаловедения.

1.3 Значение высокотемпературной сверхпроводимости

Высокотемпературная сверхпроводимость имеет огромное значение для электроники, маглевов, медицинской визуализации и многих других технологических направлений.

Глава 2. Принципы высокотемпературной сверхпроводимости

2.1 Теория БКШ

Теория БКШ объясняет, как пары Купера (состоящие из двух электронов) ведут себя в сверхпроводниках, но для высокотемпературных сверхпроводников требуется расширение этой теории.

2.2 Механизмы сверхпроводимости

В высокотемпературных сверхпроводниках важную роль играют сильные корреляции между электронами и вибрациями решетки.

2.3 Типы высокотемпературных сверхпроводников

Существуют разные классы высокотемпературных сверхпроводников, включая медно-оксидные и железосодержащие.

Глава 3. Применения высокотемпературной сверхпроводимости

3.1 Магнитные устройства

Использование высокотемпературных сверхпроводников в магнитных системах, таких как магнитные левитаторы и СУГ, приводит к повышению эффективности.

3.2 Энергетика

Внедрение высокотемпературных сверхпроводников в энергетические системы позволяет существенно снизить потери энергии.

3.3 Медицина

Применение в медицине, например, в МРТ, позволяет добиваться более высоких разрешений и улучшает качество диагностики.

Глава 4. Современные исследования и перспективы развития

4.1 Текущие исследования в области высокотемпературной сверхпроводимости

Научные исследования сосредоточены на поиске новых материалов и понимании механизмов, лежащих в основе высокотемпературной сверхпроводимости.

4.2 Перспективы будущих технологий

Разработка новых технологий на основе высокотемпературной сверхпроводимости может управлять новыми революциями в электронике и энергетике.

4.3 Проблемы и вызовы

Несмотря на потенциал, высокотемпературная сверхпроводимость все еще сталкивается с вызовами, связанными с производственными технологиями и стабильностью.

Заключение

Высокотемпературная сверхпроводимость является важным направлением в физике и материаловедении, открывающим новые горизонты для технологий. Разработка новых материалов и технологий может привести к значительному прогрессу в ряде научных и промышленных областей.

Продолжи писать курсовая работа с нейросетью

Продолжить генерацию

Похожие курсовые работы

Анализ эффективности использования тепловой энергии в металлургических процессах
Содержание
Уникальность: Более 81%
29 страниц
Сгенерировано: 33 раза
Расчёт эксплуатационных затрат на производство тепловой энергии котельной установки №18
Содержание
Уникальность: Более 86%
41 страница
Сгенерировано: 16 раз
Исследование печи шатрового типа установки замедленного коксования 21-10/3М производительностью 175 т/час
Содержание
Уникальность: Более 93%
33 страницы
Сгенерировано: 12 раз
Кондиционирование воздуха и системы холодоснабжения в строительстве
Содержание
Уникальность: Более 80%
29 страниц
Сгенерировано: 10 раз
Расчет и проектирование пищеварочного котла с косвенным обогревом
Содержание
Уникальность: Более 95%
41 страница
Сгенерировано: 38 раз
Подготовка системы горячего водоснабжения к эксплуатации в зимний период
Содержание
Уникальность: Более 88%
37 страниц
Сгенерировано: 23 раза
Понравилась статья?

Подпишись на рассылку и скачивай статьи без ограничений.
Это безопасно и бесплатно!

Продолжить чтение
Закрыть окно