Die sleutelverskil tussen superfluiditeit en supergeleiding is dat superfluiditeit die vloei van helium 4-atome in 'n vloeistof is, terwyl supergeleiding die vloei van 'n elektronlading binne 'n vaste stof is.
Die terme superfluiditeit en supergeleiding is verwante verskynsels van vloei sonder weerstand, maar dit beskryf hierdie vloeie vir verskillende stelsels.
Wat is Superfluidity?
Superfluiditeit is 'n kenmerkende eienskap van 'n vloeistof wat geen viskositeit het en in staat is om te vloei sonder enige verlies aan kinetiese energie. As ons 'n supervloeistof roer, is dit geneig om draaikolke te vorm wat onbepaald bly roteer. Ons kan superfluiditeit waarneem wat in twee isotope van helium voorkom: helium-3 en helium-4. Ons kan hierdie twee isotope vloeibaar maak deur hulle af te koel tot kriogene temperatuur.
Superfluiditeit is 'n eienskap van verskeie ander eksotiese toestande van materie wat onder astrofisika, hoë-energie-fisika en kwantumswaartekrag val. Die teorie aangaande oorvloeibaarheid is ontwikkel deur die Sowjet-fisikus Lev Landau saam met Isaak Khalatnikov. Hierdie verskynsel is egter oorspronklik deur Pyotr Kapitsa en John F. Allen in vloeibare helium ontdek.
Figuur 01: Vloeibare helium is oorvloeibaar
Wanneer die vloeibare helium-4 oorweeg word, vind die supervloeibaarheid daarvan plaas by 'n baie hoë temperatuur in vergelyking met dié van helium-3. Dit is hoofsaaklik omdat 'n helium-4-atoom 'n bosondeeltjie is, op grond van sy heelgetalspin terwyl 'n helium-3-atoom 'n fermioondeeltjie is wat bosone kan vorm slegs deur met homself te paring by 'n lae temperatuur. Boonop was die oorvloeibaarheid van helium-3 die basis vir die Noble-prys in fisika in 1996.
Wat is supergeleiding?
Suprageleiding is 'n kwantumverskynsel waar sekere materiale 'n hoë geleidingsvermoë by spesifieke magnetiese en temperatuurregimes toon. Hierdie verskynsel is in 1911 deur Onnes ontdek. Daar was egter geen konsekwente mikroskopiese teorie wat kon beskryf hoekom supergeleiding plaasvind ten tyde van ontdekking nie. Bardeen en Cooper het egter 'n referaat vrygestel wat die wiskundige grondslag vir konvensionele supergeleiding uiteensit.
Die ontdekking van supergeleiding het plaasgevind tydens die studie van vervoereienskappe van kwik (Hg) by lae temperatuur. Onnes het ontdek dat, onder die vloeibare temperatuur van die helium, (op ongeveer 4,2 K), die weerstand van kwik skielik tot nul daal. Maar die verwagting was dat die weerstand óf na nul sou gaan óf by 'n nultemperatuur sou divergeer, maar nie skielik by 'n eindige temperatuur sou verdwyn nie. Hierdie verdwyning het 'n nuwe grondtoestand aangedui en is ontdek as 'n eienskap van supergeleiding.
Wat is die verskil tussen supervloeibaarheid en supergeleiding?
Superfluiditeit is 'n kenmerkende eienskap van 'n vloeistof wat geen viskositeit het en in staat is om te vloei sonder enige verlies aan kinetiese energie. Supergeleiding is 'n kwantumverskynsel waar sekere materiale 'n hoë geleidingsvermoë by spesifieke magnetiese en temperatuurregimes toon. Die sleutelverskil tussen superfluiditeit en supergeleiding is dat superfluiditeit die vloei van helium 4-atome in 'n vloeistof is, terwyl supergeleiding die vloei van elektronlading binne 'n vaste stof is.
Die volgende infografika ondersoek die verskil tussen supervloeibaarheid en supergeleiding in tabelvorm.
Opsomming – Superfluiditeit vs Supergeleiding
Superfluiditeit is 'n kenmerkende eienskap van 'n vloeistof wat geen viskositeit het en in staat is om te vloei sonder enige verlies aan kinetiese energie. Supergeleiding is 'n kwantumverskynsel waar sekere materiale 'n hoë geleidingsvermoë by spesifieke magnetiese en temperatuurregimes toon. Die sleutelverskil tussen superfluiditeit en supergeleiding is dat superfluiditeit die vloei van helium 4-atome in 'n vloeistof is, terwyl supergeleiding die vloei van elektronlading binne 'n vaste stof is.
