FİZİKTE YENİ GELİŞMELER VE İLERI KONULAR

---

Mutlu İ. H., Kaya A. O.

Nobel Yayın Dağıtım, Ankara, 2025

• Yayın Türü: Kitap / Ders Kitabı
• Basım Tarihi: 2025
• Yayınevi: Nobel Yayın Dağıtım
• Basıldığı Şehir: Ankara
• Akdeniz Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

SÜPERILETKENLIK VE UYGULAMALARI ....................................................................................113

1. GiriŞ ...............................................................................................................................................113

2. Meissner Etkİsi............................................................................................................................ 115

3. Süperiletkenlerin Temel Özellikleri........................................................................................... 116

4. Süperiletkenlerin Sınıflandırılması   .......................................................................................... 116

5. Ginzburg–Landau Teorisi ............................................................................................................117

6. Nüfuz Etme Derinliği (Penetration Depth) ................................................................................118

7. Koherans Uzunluğu (Coherence Length) ................................................................................ 119

7.1. Tip I ve Tip II Ayrımı ....................................................................................................................119

8. BCS Teorisi ................................................................................................................................. ….119

9. Seramik Süperiletkenler ve Birim Hücre Yapısı .....................................................................  121

10. Josephson Etki...............................................................................................................................122

10.1. DC Josephson Etkisi ................................................................................................................... 122

10.2. AC Josephson Etkisi ................................................................................................................... 122

11. Başlıca Uygulamalar.......................................................................................................................123

11.1. Manyetik Levitasyonlu Trenler .................................................................................................. 123

11.2. Elektrik Enerjisinin İletimi ve Dağıtımı Sistemleri .................................................................... 124

11.3. Transformatörler, Jeneratörler ve Motorlar ................................................................................ 124

11.4. Enerji Depolama ........................................................................................................................125

11.5. Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) ......................................................................................... 126

Kaynaklar ...............................................................................................................................

ÖZET

Süperiletkenlik, bazı malzemelerin (örneğin cıva, kurşun, niyobyum, seramik süperiletkenler (Ya-Ba-

Cu-O, Bi-Ca-Sr-Cu-O veya Hg-Ca-Sr-Cu-O gibi) belirli bir kritik sıcaklığın altına düşmeleriyle birlikte

elektriksel dirençlerini tamamen kaybetmeleri sonucunda ortaya çıkan fiziksel bir olgudur. Bu eşsiz özellik,

enerji kaybı olmaksızın elektrik akımının iletilmesini mümkün kılar. Son yıllarda süperiletkenlik alanındaki

bilimsel gelişmeler, yüksek performanslı süperiletken malzemelerin geliştirilmesini sağlamış ve bu malzemelerin

uygulanabilirliğini önemli ölçüde artırmıştır.

Süperiletken malzemelerin uygulanma potansiyeli, büyük ölçüde kritik sıcaklık değerlerine bağlıdır.

Yüksek sıcaklık süperiletkenlerinin keşfi ile, bu malzemeler enerji iletimi, manyetik alan üretimi ve enerji

depolama gibi pek çok alanda kullanılmaya başlanmıştır. Nükleer manyetik rezonans (NMR), manyetik levitasyon

trenleri, elektrik enerjisinin iletimi ve dönüşümü (motorlar, jeneratörler, transformatörler ve enerji

iletim hatları) ile süperiletken manyetik enerji depolama (SMES) sistemleri, süperiletkenliğin günümüzde

uygulama bulduğu başlıca alanlar arasında yer almaktadır. Ayrıca, hızlı alan döngülü NMR (fast field cycling

NMR) sistemlerinde süperiletken bloklardan yararlanılmasına yönelik teknik çözümler de bu teknolojinin

gelecekteki potansiyeline ışık tutmaktadır.