初めに、本稿は関連用語の解説が
中心となリます。今後も含め、
分かり易い内容にしたいので
超伝導現象を明らかにした方が良い
と感じたからです。既に内容を
ご承知の方にはしつこく感じるかと。
そうでしたらごめんなさい。
クーパーはジョン・バーディーン等と共に
BCS理論を確立しました。
クーパーはユダヤ系です。
賢い人種ですね。
そもそもBCS理論の大事な考え方
であるクーパー対をクーパーは
26歳の時に纏めています。
さて、本題。1911年のカメリー・オネス
の発見により通常の伝導性とは異なる
超伝導状態が存在すると
明らかになりました。
定量的には絶対零度近くの
マイナス273℃＝ゼロ・ケルビン(k)
に近づくと超伝導現象が起きます。
その時は抵抗値ゼロです。
例えばニオブ（Nb）は9.22ケルビンで
超伝導状態になります。超伝導状態への
転移を上手く説明した理論がBCS理論で
あってそこでのCはクーパーの名前に
由来します。
ここで別の側面から超伝導状態を考えます。
温度を下げ相転移温度で現象が起きると
電流を流した時に抵抗値がゼロになりますが
同時に相転移温度で磁界に対して
変化が生じます。現時点での応用として
リニアモーターカーがあげられます。
細かくは超伝導体の内部で内部磁場が
ゼロになり、外部からの磁界を遮断します。
超伝導状態になった時に磁石が浮かぶ
写真は有名な例えですね。更に磁石は
極性を持ちますから、ラダーと呼ばれる
軌道で極性を切り替えていく事で
リニアモーターカーは進むのです。
この完全反磁性またはマイスナー効果
と呼ばれる現象は超伝導現象での
特徴の一つです。
ここで関連して磁力線について
整理したいと思います。
ご存知の通り磁石はNとSからなり
磁力を持ちます。一般的に模式図で
示される様に磁力線は片方から他方へ
ゆったりした曲線で繋がっていきます。
所が超伝導現象では内部へ磁力線が
侵入出来ない様な現象が起きます。
相転移の前後で形が突然変わります。
更には変化の違いで第一種超伝導体 と
第二種超伝導体に物質によって分かれます。
これらの現象を理解する為にクーパー等
が確立したBCS理論が役立つのです。
この考えが発展していき、
現代では相転移の温度が
どんどん高くなっています。
実用上は常圧化で相転移を
起こすことが大事になっていますので
液体ヘリウムよりも安価な液体窒素で
冷やせる事が望ましいのです。
実際、液体窒素の沸点は－196℃
ですので現在は、液体窒素で冷やす事で
相転移を実用出来る素材を中心に
研究が行われて居ます。
さらなる進展に期待しましょう。
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以下アドレスまでお願いします。
時間がかかるかもしれませんが
必ず返信・改定をします。
nowkouji226@gmail.com
【舞台別のご紹介】
2020/09/16_初回投稿
2021/01/05_改定投稿
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