Galvenā atšķirība starp superfluiditāti un supravadītspēju ir tāda, ka superfluiditāte ir hēlija 4 atomu plūsma šķidrumā, turpretim supravadītspēja ir elektronu lādiņa plūsma cietā vielā.
Jermini superfluiditāte un supravadītspēja ir saistītas plūsmas parādības bez pretestības, taču tās apraksta šīs plūsmas dažādām sistēmām.
Kas ir superfluiditāte?
Superfluiditāte ir raksturīga īpašība šķidrumam, kam ir nulles viskozitāte un kas spēj plūst bez kinētiskās enerģijas zudumiem. Ja mēs maisām superšķidrumu, tas mēdz veidot virpuļus, kas turpina griezties bezgalīgi. Mēs varam novērot superfluiditāti divos hēlija izotopos: hēlijs-3 un hēlijs-4. Mēs varam sašķidrināt šos divus izotopus, atdzesējot tos līdz kriogēnai temperatūrai.
Superfluiditāte ir dažādu citu eksotisku matērijas stāvokļu īpašība, kas ietilpst astrofizikas, augstas enerģijas fizikas un kvantu gravitācijas jomā. Superfluiditātes teoriju izstrādāja padomju fiziķis Levs Landau kopā ar Īzaku Halatņikovu. Tomēr šo parādību sākotnēji atklāja Pjotrs Kapitsa un Džons F. Alens šķidrā hēlijā.
Attēls 01: Šķidrais hēlijs ir superfluiditāte
Aplūkojot šķidro hēliju-4, tā superfluiditāte notiek ļoti augstā temperatūrā, salīdzinot ar hēliju-3. Tas ir galvenokārt tāpēc, ka hēlija-4 atoms ir bozona daļiņa, pateicoties tā veselam skaitļam, savukārt hēlija-3 atoms ir fermiona daļiņa, kas var veidot bozonus, tikai savienojoties pārī ar sevi zemā temperatūrā. Turklāt hēlija-3 superfluiditāte bija pamats Noble balvai fizikā 1996. gadā.
Kas ir supravadītspēja?
Supravadītspēja ir kvantu parādība, kurā noteiktiem materiāliem ir augsta vadītspēja noteiktos magnētiskos un temperatūras režīmos. Šo fenomenu Onnes atklāja 1911. gadā. Tomēr nebija konsekventas mikroskopiskās teorijas, kas varētu aprakstīt, kāpēc atklāšanas brīdī rodas supravadītspēja. Tomēr Bārdīns un Kūpers publicēja rakstu, kurā norādīts matemātiskais pamats parastajai supravadītspējai.
Supravadītspēja tika atklāta, pētot dzīvsudraba (Hg) transportēšanas īpašības zemā temperatūrā. Onnes atklāja, ka zem hēlija sašķidrināšanas temperatūras (apmēram 4,2 K) dzīvsudraba pretestība pēkšņi nokrītas līdz nullei. Bet bija paredzēts, ka pretestība vai nu nonāks līdz nullei, vai novirzīsies nulles temperatūrā, bet galīgā temperatūrā pēkšņi nepazudīs. Šī izzušana norādīja uz jaunu pamatstāvokli un tika atklāta kā supravadītspējas īpašība.
Kāda ir atšķirība starp superfluiditāti un supravadītspēju?
Superfluiditāte ir raksturīga īpašība šķidrumam, kam ir nulles viskozitāte un kas spēj plūst bez kinētiskās enerģijas zuduma. Supravadītspēja ir kvantu parādība, kurā noteiktiem materiāliem ir augsta vadītspēja noteiktos magnētiskos un temperatūras režīmos. Galvenā atšķirība starp superfluiditāti un supravadītspēju ir tāda, ka superplūstamība ir hēlija 4 atomu plūsma šķidrumā, turpretim supravadītspēja ir elektronu lādiņa plūsma cietā vielā.
Šajā infografikā tabulas veidā ir aplūkota atšķirība starp superfluiditāti un supravadītspēju.
Kopsavilkums - superfluiditāte pret supravadītspēju
Superfluiditāte ir raksturīga īpašība šķidrumam, kam ir nulles viskozitāte un kas spēj plūst bez kinētiskās enerģijas zuduma. Supravadītspēja ir kvantu parādība, kurā noteiktiem materiāliem ir augsta vadītspēja noteiktos magnētiskos un temperatūras režīmos. Galvenā atšķirība starp superfluiditāti un supravadītspēju ir tāda, ka superplūstamība ir hēlija 4 atomu plūsma šķidrumā, turpretim supravadītspēja ir elektronu lādiņa plūsma cietā vielā.
